研究了单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与硅灰代替部分水泥对PVA-ECC试件力学性能、裂缝宽度及抗渗性能的影响。结果表明,单掺粉煤灰会导致PVA-ECC试件强度下降,但可显著增加其韧性。复掺粉煤灰与硅灰时,PVA-ECC试件表现出优异的应变硬化特性以及多缝开裂现象,力学性能得到提升,基体均匀性增加,抗渗性能得到改善,最大提升了约33%。试验得到了具有良好性能的粉煤灰-硅灰-水泥三元体系PVA-ECC试件,其极限拉伸应变达到2.07%,抗压强度达到42.6 MPa,裂缝宽度较小且分布均匀,渗透系数仅为2.136×10^-11 m/s,抗渗性能较优。

利用超细致密体系原理,在水泥净浆中外掺硅灰和纳米Al2O3以改善普通硅酸盐水泥灌浆材料早期强度低、凝结时间长等性能。研究结果表明,单掺纳米Al2O3对强度提高不大,但加入碱性激发剂会促进纳米Al2O3的水化反应,提高早期强度,缩短凝结时间。此外,纳米Al2O3和碱性激发剂协同硅灰可以大幅提高早期强度,与净浆相比,复合浆体的1 d、3 d、7 d抗压强度最高提高了145%、132%、75%,凝结时间最高缩短了43%。

研究了硅灰对石膏基自流平砂浆物理力学性能、耐水性的影响。结果表明,掺加适量的硅灰可以改善石膏基自流平砂浆的流动性、缩短凝结时间、提高强度,且收缩率基本无变化;石膏基自流平砂浆的吸水率和软化系数有所提高,耐水性得到改善。