核心研究發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)護(hù)方式的改變可使砂漿強(qiáng)度波動(dòng)超過(guò)20%。研究團(tuán)隊(duì)以1:1膠凝材料-砂比例配制了三種砂漿體系：烘箱養(yǎng)護(hù)地質(zhì)聚合物（GP-OV）、蒸汽養(yǎng)護(hù)地質(zhì)聚合物（GP-ST）以及水養(yǎng)護(hù)普通硅酸鹽水泥對(duì)照組（OPC-WC）。兩組地質(zhì)聚合物均使用低鈣F級(jí)粉煤灰，經(jīng)濃度12 M的氫氧化鈉與硅酸鈉（質(zhì)量比2.0）活化液（激發(fā)劑與膠凝材料質(zhì)量比0.40）處理。唯一變量為養(yǎng)護(hù)制度：實(shí)驗(yàn)室烘箱內(nèi)60℃干熱養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，或在同一烘箱內(nèi)自制裝置產(chǎn)生飽和蒸汽進(jìn)行同溫養(yǎng)護(hù)。試件養(yǎng)護(hù)后置于室溫環(huán)境，分別于7天和28天進(jìn)行測(cè)試。

早期強(qiáng)度方面，烘箱養(yǎng)護(hù)地質(zhì)聚合物在7天時(shí)達(dá)到30.52 MPa，比水養(yǎng)護(hù)OPC砂漿高20.4%，比蒸汽養(yǎng)護(hù)地質(zhì)聚合物高22.9%。這反映了適度熱養(yǎng)護(hù)對(duì)加速低鈣粉煤灰體系地質(zhì)聚合反應(yīng)的促進(jìn)作用。至28天，強(qiáng)度差距縮小：烘箱養(yǎng)護(hù)組達(dá)32.41 MPa，OPC對(duì)照組達(dá)33.25 MPa，兩者相差0.84 MPa，處于合并標(biāo)準(zhǔn)差范圍內(nèi)。Tukey’s HSD事后檢驗(yàn)顯示該差異在28天時(shí)不具備統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性（p=0.081），但作者明確警告不能據(jù)此推斷統(tǒng)計(jì)等效性。由于每組僅從單批次抽取3個(gè)試件，檢驗(yàn)功效有限，且未進(jìn)行正式等效性檢驗(yàn)（如TOST），較大的觀測(cè)效應(yīng)量（Cohen’s d=-1.98）表明仍可能存在真實(shí)差異。相比之下，蒸汽養(yǎng)護(hù)組在整個(gè)周期內(nèi)持續(xù)落后，28天強(qiáng)度僅為28.03 MPa，與OPC及烘箱組的差異具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性（p<0.001）。

運(yùn)輸相關(guān)性能測(cè)試同樣呈現(xiàn)顯著分化。以ASTM C642標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的吸水率反映可連通孔隙特征。28天時(shí)，OPC吸水率為8.58%，烘箱養(yǎng)護(hù)組為10.10%，而蒸汽養(yǎng)護(hù)組升至16.37%，較自身7天值增加12.0%，比OPC高出90.9%。單因素方差分析確認(rèn)各組間差異極顯著（F2,6=322.31, p<0.001）。體積密度呈相反趨勢(shì)，OPC在28天達(dá)到Zui高密度2203.89 kg/m3，烘箱與蒸汽養(yǎng)護(hù)地質(zhì)聚合物分別為1884.27 kg/m3和1850.78 kg/m3，分別輕約14.5%和16.0%。作者將烘箱養(yǎng)護(hù)形成更優(yōu)孔隙結(jié)構(gòu)視為一種假設(shè)，因未進(jìn)行壓汞法等孔徑測(cè)量。

關(guān)于濕熱為何不及干熱，作者援引文獻(xiàn)指出，在潮濕或蒸汽環(huán)境下，初期形成的凝膠可能在過(guò)量水分中發(fā)生持續(xù)的溶解-再沉淀，隨時(shí)間推移形成更粗大且不均勻的孔網(wǎng)絡(luò)。蒸汽養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的熱梯度與表面水分濃縮也可能在干燥冷卻后引發(fā)微裂紋。需注意的是，本研究的蒸汽養(yǎng)護(hù)環(huán)境僅按名義溫度設(shè)定，未進(jìn)行連續(xù)溫度記錄、相對(duì)濕度測(cè)量或空間均勻性映射，因此GP-OV與GP-ST的差異不能完全歸因于單一養(yǎng)護(hù)變量。

回歸分析構(gòu)建了數(shù)據(jù)集的定量關(guān)系。多變量線性模型顯示抗壓強(qiáng)度與體積密度、吸水率及齡期存在關(guān)聯(lián)（fc=52.12?0.0076ρ?1.024Wab+0.203t，R2=0.920）。28天時(shí)，強(qiáng)度與吸水率呈現(xiàn)強(qiáng)負(fù)相關(guān)（fc=39.46?0.737Wab，R2=0.970）。作者反復(fù)強(qiáng)調(diào)這些方程僅為針對(duì)所研究體系的經(jīng)驗(yàn)相關(guān)性，并非經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的預(yù)測(cè)模型。數(shù)據(jù)集僅包含18個(gè)試件觀測(cè)值，無(wú)法進(jìn)行交叉驗(yàn)證。Pearson相關(guān)分析顯示強(qiáng)度與吸水率中度負(fù)相關(guān)（r=-0.640），與齡期中度正相關(guān)（r=+0.650）。

破壞模式方面，OPC立方體呈突然脆性破壞并脫落大塊碎片，而兩種地質(zhì)聚合物混合料破壞更為漸進(jìn)，外圍材料逐步剝落而核心繼續(xù)承載荷載。作者將此限制于可見(jiàn)形態(tài)學(xué)觀察，未推導(dǎo)損傷容限。在可持續(xù)性方面，盡管生命周期評(píng)估估算用粉煤灰地質(zhì)聚合物替代OPC可減少25%至70%的隱含碳排放，但12 M NaOH和硅酸鈉激發(fā)劑本身帶有非微不足道的碳負(fù)擔(dān)，且24小時(shí)烘箱加熱消耗外部熱能，可能大幅削弱甚至抵消凈減排效益。本研究未執(zhí)行生命周期評(píng)估，環(huán)境效益仍屬前瞻性結(jié)論。

該研究范圍明確限定于印度NTPC Kahalgaon電廠的一種粉煤灰來(lái)源、單一激發(fā)劑配方、1:1膠凝材料-砂比例及單批次樣本。作者總結(jié)認(rèn)為，針對(duì)該特定配合比，60℃烘箱養(yǎng)護(hù)在機(jī)械性能與抗?jié)B透性之間提供了比同溫蒸汽養(yǎng)護(hù)更有利的平衡，支持了F級(jí)粉煤灰地質(zhì)聚合物砂漿作為預(yù)制及可控養(yǎng)護(hù)應(yīng)用潛在低碳替代品的技術(shù)可行性。未來(lái)工作包括獨(dú)立重復(fù)批次測(cè)試、微觀結(jié)構(gòu)表征、定量斷裂測(cè)量、涵蓋凍融/碳化/氯離子/鹽侵蝕的耐久性測(cè)試，以及納入工業(yè)廢熱利用的生命周期評(píng)估。

資料來(lái)源：bioengineer.org；原文發(fā)布日期：2026-10-29。本文為資料編譯。