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混凝土渗透性是其耐久性的主要决定因素。对于渗透性很小的高性能混凝土,水渗透法、氯离
子渗透法等普通混凝土常用的渗透性实验方法已经不再适用。因此,本文以气体渗透性为主要线索对
高性能混凝土进行了系统研究,研究内容主要包括混凝土材料组成对气体渗透性的影响;气体渗透性
与混凝土抗压强度、碳化性能的关系;气体渗透性与孔结构的关系。主要成果概括如下:
①对于Ⅱ级粉煤灰,掺量45%可能为一阈值,超过45%后气体渗透性会急剧劣化;对于普通细
度矿渣,掺量小于45%时,气体渗透性与基准混凝土相当,掺量60%时,比基准混凝土稍大;高效
减水剂掺量对气体渗透性影响很小。②气体渗透性与强度之间的关系趋近于幂指数关系。③分析了混
凝±碳化深度与气体渗透系数之间的函数关系;以气体渗透系数为主要参数,构建了预测混凝土碳化
深度的模型。④临界孔径、平均孔径可以表征混凝土的气体渗透性。⑤利用实验结果对简化毛细管模
型进行了评析;针对简化毛细管模型存在的缺陷,引入孔径分布、孔隙弯曲度两个改进因素,构建了
分级弯曲毛细管模型;采用四级、八级和十级三种分级方式对此模型进行检验,结果表明分级弯曲毛
细管模型的准确性明显高于简化毛细管模型;⑥对三种分级方式下的结果进行比较,得出八级分级方
式最合理的结论;计算了八级分级方式下分孔级对气体渗透性的影响系数;按影响系数的大小,将孔
径划分为无害孔径(<100A)、少害孔径(100~200A)、有害孔径(200~1000A)和多害孔径(>1000
A)四个类别。⑦高性能混凝土的孔径分布具有分形性质;在分级弯曲毛细管模型中引入表征孔径分
布几何特征的参数——分形维数,使得模型进一步优化。
关键词:气体渗透性,强度,碳化,孔结构参数,孔径分级,孔隙弯曲度,分形维数,模型