掺合料的掺合方式及掺量对塑性混凝土耐久性的影响研究

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塑性混凝土由于其能够在保持一定强度的情况下兼具有远低于普通混凝土弹性模量的特点,被广泛应用于防渗墙、地下围堰等建筑中。但是目前对塑性混凝土的研究主要是关于其工作性能和力学性能的,缺乏耐久性能方面的深入研究。本文通过试验手段研究了掺合料不同掺量以及不同掺合方式对塑性混凝土耐久性能的影响,分析总结了其影响规律和机理。本文首先基于工程类比法确定了试验所需要的9组塑性混凝土配合比,研究了塑性混凝土掺合料掺量以及掺合方式对其包含坍落度和扩展度在内的流动性能的影响;然后使用快速氯离子迁移系数法(RCM)进行了塑性混凝土的抗氯离子渗透试验,测定氯离子迁移系数,分析提出掺合料不同掺量以及不同掺合方式对塑性混凝土抗氯离子渗透性能的影响规律,并结合理论研究分析其影响机理;最后通过硫酸盐干湿循环试验,研究了塑性混凝土掺合料掺量以及掺合方式对其抗硫酸盐侵蚀性能的影响。本文研究结论如下:(1)所有9组塑性混凝土试件工作性能均良好,塑性混凝土坍落度和扩展度区间分别为1 85mm-240mm和315mm-395mm。不同掺合料掺量时,塑性混凝土拌和物坍落度和扩展度随着粉煤灰与硅灰掺量的增加而增加,随着粉煤灰与矿粉、硅灰与矿粉和粉煤灰、硅灰与矿粉掺量的增加而减小;不同掺合料掺合方式时,采用硅灰与矿粉两两混掺的塑性混凝土拌和物坍落度和扩展度达到最小值,采用粉煤灰与硅灰两两混掺的塑性混凝土拌和物坍落度和扩展度达到最大值。(2)在抗氯离子渗透试验中,随着掺合料掺量的增加,所有塑性混凝土试件的氯离子迁移系数均逐渐减小,且减小的程度也在逐渐变低;在掺合料掺入量保持不变时,粉煤灰、硅灰与矿粉三掺时塑性混凝土氯离子迁移系数降低幅度最大,其余各组降低幅度从大到小分别为硅灰与矿粉两两混掺、粉煤灰与硅灰两两混掺、粉煤灰与矿粉两两混掺。(3)在硫酸盐干湿循环试验中,所有塑性混凝土质量、相对动弹性模量以及抗压强度均随硫酸盐干湿循环次数的增加而先增加再减小。对于质量来说,同一种掺合料掺合方式下,粉煤灰与硅灰、粉煤灰与矿粉以及粉煤灰、硅灰与矿粉混合掺合方式的塑性混凝土质量变化幅度随着掺合料掺量的增加而逐渐变大;硅灰与矿粉混合掺合方式下塑性混凝土质量变化幅度随着掺合料掺量的增加而先增大再减小;掺合料掺量保持不变时,粉煤灰、硅灰与矿粉三种掺合料混掺时其试件质量在整个硫酸盐干湿循环试验过程中变化幅度最小;对于相对动弹性模量以及抗压强度来说,同一种掺合料掺合方式下,总体看来,30%的掺合料掺量时塑性混凝土相对动弹性模量和抗压强度变化率最小;掺合料掺量保持不变时,粉煤灰、硅灰与矿粉三种掺合料同时掺加时试件相对动弹性模量和抗压强度变化率最小。本文对于塑性混凝土耐久性能的研究,可为塑性混凝土在更大范围的推广应用提供一定的理论依据,同时也为今后研究学者研究相关课题时提供借鉴意义。
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