在当今国内外既有混凝土结构老化病害现象十分普遍的情况下,研究制备性能优越的水泥基修补砂浆意义重大。本文使用硫铝酸盐水泥为基材,针对其凝结时间快、柔韧性差和易于干缩开裂等缺点,制备新型缓凝剂及掺入可再分散乳胶粉、超细矿渣和多种纤维对砂浆的凝结时间、柔韧性、粘结性、保水性、干缩性、失水性、耐磨性和耐久性进行改性,制备出性能更加优越的硫铝酸盐水泥基修补砂浆,并利用SEM微观分析对水泥砂浆改性机理进行研究。最后,以砂浆的3d抗压强度作为考察指标,进行正交实验分析和线性回归分析。研究结果表明:单掺硫酸铝对硫铝酸盐水泥有促凝作用,强度较空白样也仅有略微降低。掺入w=0.3%的硼酸时,硫铝酸盐水泥的初凝时间为296min,终凝时间为361min;而复掺0.3%的硼酸和0.5%的硫酸铝时,水泥的初凝和终凝时间分别降低为113min和168min,增加硫酸铝的掺入量凝结时间会进一步降低。掺入新型缓凝剂不仅稳定的延缓了水泥的凝结时间,对其前期强度也无不利影响,且能提高其后期强度。适量的可再分散乳胶粉能够显著改善硫铝酸盐水泥砂浆的保水性、抗压强度、抗折强度和抗折粘结强度,尤其是抗折强度。当可再分散乳胶粉掺量达到2.0%时,砂浆的28d抗压和抗折强度分别可达49.6MPa和8.21MPa,14d抗折粘结强度达5.6MPa;同时随着可再分散乳胶粉掺量的增加,砂浆的折压比随之升高,明显改善了砂浆的柔韧性;且砂浆各龄期的干缩率不断增大,但还能保持在一个比较理想的范围内;同时砂浆的耐磨性提高,当掺入2.0%的胶粉时,其单位磨损量较基准样降低了19.6%,这说明聚合物胶粉对砂浆的耐磨性有十分显著的改善作用。掺加适量的超细矿渣对提高硫铝酸盐水泥砂浆的抗碳化性能有很大的帮助,而掺量过高又会起反作用。当掺量为20%时碳化深度最低,28d的碳化深度降低为8.9mm;继续掺加到30%时碳化深度又会升高。适量的掺入超细矿渣对硫铝酸盐水泥砂浆的耐磨性也有十分显著的改善作用,而掺量过高又会降低其耐磨性。掺入20%的超细矿渣时,砂浆的单位磨损量较基准样降低了47.0%;而掺入30%的超细矿渣时,砂浆的单位磨损量较基准样反而升高了4.7%。掺入木质纤维和聚丙烯纤维都能改善砂浆的保水性,还能使砂浆的各龄期抗折强度升高,干缩率与失水率降低,聚丙烯纤维还能增进砂浆的后期抗压强度。当木质纤维掺量w=0.3%时,砂浆各龄期的干缩率和失水率达到最低值,28d干缩率降低为0.029%,7d失水率降低为0.4%;当聚丙烯纤维掺量w=0.5%时,砂浆各龄期的干缩率和失水率达到最低值,28d干缩率降低为0.03%,7d失水率降低为0.39%。适量的掺加造纸污泥虽然会降低硫铝酸盐水泥砂浆的抗压强度和抗折强度,但降低幅度不大,而掺量过高会严重影响砂浆的力学性能。且适量的掺加造纸污泥能够降低砂浆的干缩率与失水率,当掺入1.0%的造纸污泥时,各龄期的干缩率与失水率均降到最低,28d干缩率降低为0.029%,7d失水率降低为0.34%。继续掺加造纸污泥对砂浆的干缩率与失水率不利。以硫铝酸盐水泥砂浆3d抗压强度为例作为考察指标,通过正交实验分析,得到最好的实验方案应当是A3B2C1D1,即胶粉掺量为2.0%,超细矿粉掺量为20%,聚丙烯纤维掺量为0%,水灰比为0.47,这与前几章的研究结果相对应。通过线性回归分析,得到3d抗压强度与各因素间的回归方程:y = 78.24239766 + 5.833333333x₁– 0.528333333x₂– 2.429824561x₃– 32.7777778x₄±9.510525102 （MPa）。