注浆技术在基础工程加固处治过程中得到广泛应用,浆液性能对施工效果至关重要,且浆材耗量巨大,因此研究开发价格低廉、节能环保和耐久性能好的注浆材料具有重要的实际应用价值。矿渣是高炉炼铁时产生的副产品,作为一种工业固体废弃物每年的产量巨大,肆意堆放将会影响自然环境及土地使用空间,如何高效绿色实现矿渣的资源化利用,成为现阶段亟待解决的实际问题。大量的研究结果表明,矿渣在制备地聚合物方面具有潜在的利用价值和附加属性。针对道路工程维修加固的实际需要,本文结合矿渣基地聚合物的现有研究成果,主要通过室内试验,研究碱激发剂类型和固-液比对矿渣基地聚合物浆液与硬化浆体材料物理力学性能与收缩性能的影响,分析了影响矿渣水化反应和聚合反应的机理,取得的主要研究成果如下:(1)地聚合物的抗压强度随碱浓度的增大而增大,抗折强度随碱浓度的增大先增加后减小。在模数1.5,碱浓度40%,固-液比1.25:1时,地聚合物具有良好的力学性能。(2)地聚合物的收缩性能随碱浓度的增大而增大,在碱浓度大于40%时,材料出现不同程度的收缩开裂。矿渣水化产物生成的C-A-S-H凝胶量随碱浓度的增大而增多,虽增加了结构致密性,但却是材料产生收缩开裂的主因。(3)增大碱溶液的p H值将有利于矿渣的水化反应,增大碱溶液硅酸钠浓度将能够促进聚合反应程度的加深,但若碱浓度过高或水玻璃模数过小,将导致矿渣水化反应加快,收缩严重,从而对硬化浆体的抗收缩性能产生不利影响。(4)碱浓度越大地聚合物试样的收缩越严重,收缩过大将导致试样的横截面产生收缩性损伤,进而改变其断裂行为。基于ABAQUS扩展有限元方法,通过在部件横截面预制损伤,并采用最大主应力破坏准则可真实模拟带收缩性损伤的地聚合物试样的断裂行为。