歐陽(yáng)樂(lè)穎　佟大鵬

【摘要】目前，塑性混凝土在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的時(shí)間較短，對(duì)于塑性混凝土的各項(xiàng)性能的研究不夠完善。針對(duì)塑性混凝土的研究，大都基于實(shí)際工程進(jìn)行的，不夠完善和系統(tǒng)，因此對(duì)塑性混凝土的研究有一定困難。本項(xiàng)目主要通過(guò)塑性混凝土分別在不同凍融循環(huán)次數(shù)下對(duì)塑性混凝土質(zhì)量損失、抗壓強(qiáng)度指標(biāo)的影響試驗(yàn)，觀察并驗(yàn)證塑性混凝土在凍融環(huán)境的強(qiáng)度的變化?！娟P(guān)鍵詞】塑性混凝土；凍融現(xiàn)象；強(qiáng)度試驗(yàn)塑性混凝土是由膨潤(rùn)土（或粘土）、水泥、水、砂、石等經(jīng)過(guò)攪拌凝結(jié)而成的高性能混凝土。由于塑性混凝土作為柔性墻體材料，拌合物工作性好，抗?jié)B性能好，水泥用量相對(duì)較少，工程費(fèi)用較低，且其彈性模量較普通混凝土小得多，能夠適應(yīng)地基變形，從而減小墻體內(nèi)的應(yīng)力，有著較大的發(fā)展前景。我國(guó)嚴(yán)寒地區(qū)的大多數(shù)水運(yùn)工程建筑物由于遭受不同程度的凍融而過(guò)早發(fā)生破壞，國(guó)家為使這些工程繼續(xù)發(fā)揮出其應(yīng)有的作用、帶來(lái)應(yīng)有的效益，每年都耗費(fèi)巨大的金額于此，因此水工混凝土的抗凍問(wèn)題仍舊是嚴(yán)寒地區(qū)迫不及待需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題。在國(guó)內(nèi)塑性混凝土的力學(xué)性能研究方面，從李金玉、曹建國(guó)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，試件在凍融之后，即使其質(zhì)量損失未出現(xiàn)顯著損傷，其抗壓強(qiáng)度依然會(huì)大幅度降低，甚至不足二十八天養(yǎng)護(hù)后強(qiáng)度的一半。可見(jiàn)，由于抗凍性是塑性混凝土耐久性的一個(gè)重要指標(biāo)，影響著嚴(yán)寒地區(qū)塑性混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的使用壽命，凍融循環(huán)之后，由于試件表面會(huì)產(chǎn)生孔洞、剝落，變得凹凸不平，試件單位面積承載力會(huì)不斷減小，若抗壓強(qiáng)度急劇下降，則塑性混凝土極有可能已發(fā)生凍融破壞，因此在本試驗(yàn)中，我們將用評(píng)價(jià)塑性混凝土的抗凍耐久性的標(biāo)準(zhǔn)之一即塑性混凝土的抗壓強(qiáng)度來(lái)觀察并驗(yàn)證塑性混凝土在凍融循環(huán)下的強(qiáng)度的變化。1、實(shí)驗(yàn)1.1 材料采用強(qiáng)度等級(jí)為32.5MPa袋裝硅酸鹽水泥，膨潤(rùn)土、粘土均來(lái)自匯豐新材料有限公司，砂子采用天然河砂，細(xì)度模數(shù)為2.6，粗骨料為5～25mm連續(xù)級(jí)配的碎石，拌合水為哈爾濱市自來(lái)水。根據(jù)已有相關(guān)文獻(xiàn)研究及滿足塑性混凝土配合比基本要求的前提下，將塑性混凝土采用HJW-60型混凝土攪拌機(jī)機(jī)械拌合，拌合料澆注在100*100*400mm的試模內(nèi)并充分振搗，試件脫模后按照規(guī)范在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)28天之后放入水中浸泡，90天之后進(jìn)行凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)。1.2 試驗(yàn)內(nèi)容塑性混凝土的凍融循環(huán)試驗(yàn)根據(jù)《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（SL352-2006）進(jìn)行，本試驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)儀器為混凝土快速凍融試驗(yàn)機(jī)。實(shí)驗(yàn)前先將試件從水中取出，將表面擦凈，稱(chēng)取初始質(zhì)量，做相應(yīng)外觀描述并照相；將試件裝入試件皮桶，注入清水至試件頂面以上5～8mm；將所有試件分為4組，每組分別做0，5，10，15次凍融循環(huán)，凍融試驗(yàn)出現(xiàn)以下三種情況之一（試件以達(dá)破壞）便立即停止：（1）凍融達(dá)到了預(yù)定的循環(huán)次數(shù)；（2）相對(duì)動(dòng)彈性模量下降到初始值的百分之六十；（3）質(zhì)量損失率達(dá)到了百分之五。2、結(jié)果與討論2.1 質(zhì)量變化質(zhì)量損失率是評(píng)價(jià)塑性混凝土強(qiáng)度損傷的一個(gè)重要指標(biāo)，隨著凍融次數(shù)的增多，試件棱角及棱邊逐漸變圓，粗骨料逐漸外露。本試驗(yàn)塑性混凝土的試驗(yàn)配合比為水泥：水：粘土：膨潤(rùn)土：砂：石子=1：1.73：1.21：0.26：3.75：3.75，試件質(zhì)量平均重8.8kg，凍融循環(huán)5，10，15次后的質(zhì)量損失分別為0.26，0.42，0.58kg。可以看出，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，塑性混凝土的質(zhì)量損失逐漸增大，且由于塑性混凝土強(qiáng)度比較低，所以質(zhì)量損失在未達(dá)到5%之前就開(kāi)始有試件外表緩緩剝落的現(xiàn)象發(fā)生。2.2 強(qiáng)度變化將達(dá)到凍融循環(huán)次數(shù)的塑性混凝土試件測(cè)得質(zhì)量損失之后，放入壓力機(jī)中測(cè)得試件90d單軸抗壓強(qiáng)度平均值，0，5，10，15次分別為4.25，3.53，3.05，2.91MPa。3、結(jié)論本文對(duì)塑性混凝土進(jìn)行了凍融循環(huán)試驗(yàn)研究，為塑性混凝土的配合比設(shè)計(jì)、抗壓強(qiáng)度與應(yīng)用提供了重要的參考資料。主要結(jié)論如下：通過(guò)0，5，10，15次凍融循環(huán)，隨著凍融次數(shù)的增加，塑性混凝土的質(zhì)量損失逐漸增加，抗壓強(qiáng)度逐漸減少。試件在經(jīng)受15次凍融循環(huán)后，其質(zhì)量損失已經(jīng)達(dá)到5%，再者，塑性混凝土試件經(jīng)過(guò)凍融循環(huán)后其強(qiáng)度減小，這一規(guī)律在經(jīng)歷小于10次凍融循環(huán)時(shí)尤為明顯，而在經(jīng)歷超過(guò)10次凍融循環(huán)之后，試件強(qiáng)度減小速率降低并趨于穩(wěn)定。并且可以看出，塑性混凝土在質(zhì)量損失不大的同時(shí)，抗壓強(qiáng)度減少明顯，可以見(jiàn)得在未來(lái)仍需要進(jìn)一步試驗(yàn)強(qiáng)化塑性混凝土在抗凍性能方面的研究。參考文獻(xiàn)：[1]李金玉，曹建國(guó).混凝土凍融破壞機(jī)理的研究[J].水利學(xué)報(bào)，1999（1）：41-49.[2]高丹盈，嚴(yán)克兵，胡良明等.膨潤(rùn)土類(lèi)型對(duì)塑性混凝土性能的影響[J].水力發(fā)電學(xué)報(bào).2009，29（6）：112～116.[3]杜士斌.關(guān)于塑性混凝土防滲墻[J].人民黃河，1987，（6）：54～56.項(xiàng)目基金：黑龍江省省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：201710212038.