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本文采用粉煤灰-硅藻土复掺制备混凝土,研究了不同养护条件下(常温和-10℃)掺合料粒度分布对混凝土力学性能、单面冻融耐久性能以及孔结构的影响,并采用灰色关联粒度研究掺合料粒度分布与混凝土孔径特征相关性,建立了粉煤灰-硅藻土粒度分布与混凝土孔结构数学模型。主要研究结果如下:研究了粉煤灰-硅藻土掺合料粒度分布对混凝土强度及耐久性的影响,研究结果表明,掺合料粒度分布及养护条件均会影响混凝土强度及耐久性能。随着掺合料粒径的变细,混凝土的早期强度呈现上升的趋势,后期强度以及单边冻融耐久性则出现先增长后下降的趋势。标准养护条件下,当掺合料D50值为15.2μm时,混凝土的力学性能最好;低温-10℃养护条件下,掺合料D50值为17.7μm时,混凝土的抗折强度最大,掺合料D50值为15.2μm时,混凝土的抗折强度最大。当掺合料D50值为15.2μm时,混凝土耐久性最好。研究了掺合料粒度分布和养护条件对混凝土孔结构的影响,研究结果表明,粉煤灰-硅藻土粒度分布会明显影响混凝土孔结构参数,且低温养护条件下,掺合料粒度分布对混凝土孔结构的影响更为明显。随着掺合料粒径的降低,混凝土试块内部,小于20nm的无害孔以及20nm-50nm的少害孔数量增加,50nm-200nm的有害孔数量明显减小,而大于200nm的多害孔变化趋势并不明显。粒径较细的掺合料对混凝土早期的孔径分布有明显的优化作用。通过SEM扫描电镜可观察到标准养护条件下的混凝土内部水化程度远高于低温养护的混凝土,且随着掺合料粒径变细,混凝土的孔结构越致密,孔隙越小,胶凝材料的水化程度高。采用灰色关联理论分析了粉煤灰掺合料粒度分布和养护条件与混凝土孔结构的相互关系,研究结果表明,掺合料粒度过细或超过一定粒度分布区间,其对混凝土孔隙率的改善作用均会降低。掺合料粒度分布对混凝土最可几孔径的影响与其对混凝土孔隙的影响相比相对较小,但标准养护条件下,30-40μm区间的粒度对混凝土最可几孔径影响相对较大,而在低温养护条件下,则20-30μm区间的粒度对混凝土的最可几孔径的影响较大。掺合料粒度区间对于低温养护混凝土中值孔径几乎没有明显的关联性,而对于标准养护的混凝土,只有低粒度分布(0-20μm)区间的掺合料可以明显的影响混凝土中值孔径大小。矿物掺合料粒度分布区间对于标准养护条件下混凝土特征孔径的影响普遍较低,而且没有明显的规律性。建立了掺合料粒度分布与混凝土孔结构的数学模型,研究结果表明,标准养护条件下,掺合料粒度区间分布与试件孔隙率拟合曲线Y=-0.1895X1+0.2762X2+0.5839X3+0.1311X5+1.2366e-3.4323(x6-4.3377)2+0 3286X7+0 1584;低温-10℃ 养护条件下,掺合料粒度区间分布与试件孔隙率拟合曲线:Y=(1+10-035172(28.0020-x1))/0.8588+(1+10-0.2274(25.18.1857-xz))/2.3312+15.9503;标准养护条件下,掺合料粒度分布区间与试件中值孔径的关系拟合曲线:Y=2.4277 ×e-17.8213(X6-4.3788)2 + 9.49 49,数据拟合结果显示,建立的数学模型能够很好的表征掺合料粒度分布与混凝土相关性能的关系。