摘要 通過(guò)模擬隧道襯砌混凝土高地溫服役環(huán)境，研究隧道襯砌混凝土在環(huán)境溫度20、60和80 ℃下3、7和28 d的抗壓及抗?jié)B性能，分析高地溫環(huán)境條件下隧道襯砌混凝土抗壓及抗?jié)B性能變化規(guī)律，以為高地溫環(huán)境條件下隧道襯砌混凝土的施工提供理論支持和經(jīng)驗(yàn)借鑒。 研究結(jié)果表明： 高溫養(yǎng)護(hù)環(huán)境能夠提高隧道襯砌混凝土3和7 d抗壓強(qiáng)度，但80 ℃高溫養(yǎng)護(hù)環(huán)境會(huì)降低隧道襯砌混凝土28 d抗壓強(qiáng)度； 隨著超細(xì)粉摻量的增加隧道襯砌混凝土抗壓強(qiáng)度先增強(qiáng)后降低，當(dāng)摻量為30%時(shí)，混凝土的抗壓強(qiáng)度最大； 隨著溫度的升高和超細(xì)粉摻量的增加，隧道襯砌混凝土的電通量總體呈下降趨勢(shì)； 同一個(gè)配合中，混凝土試件的模態(tài)弦長(zhǎng)隨養(yǎng)護(hù)溫度的升高沒有出現(xiàn)明顯變化，但平均弦長(zhǎng)隨養(yǎng)護(hù)溫度的升高而降低。

關(guān)鍵詞 高地溫；隧道襯砌混凝土；物理力學(xué)性能；超細(xì)粉摻量

中圖分類號(hào)：O647. 9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000-0518（2024）09-1342-08

在高質(zhì)量發(fā)展背景下，應(yīng)充分釋放交通基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量投資的乘數(shù)效應(yīng)，推進(jìn)更高創(chuàng)新性和更強(qiáng)韌性的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推動(dòng)新時(shí)代更高水平雙循環(huán)體系構(gòu)建，為我國(guó)交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)［1］。 隧道是交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，在推動(dòng)城市交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，提升城市交通便利性方面發(fā)揮著重要的作用，其安全運(yùn)行關(guān)乎數(shù)以萬(wàn)計(jì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。 隧道襯砌混凝土既是外力的承載結(jié)構(gòu)，也是最后一道防水線，因此要求襯砌混凝土既要有足夠的強(qiáng)度，還需具有一定的抗?jié)B性。 隨著隧道開挖深度和設(shè)施埋深的增加，隧道圍巖的地質(zhì)條件變得越發(fā)復(fù)雜，施工過(guò)程中存在的高地溫問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重，成為隧道建設(shè)中亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。 混凝土的性能受到很多因素的影響［2-3］，在不同的溫度環(huán)境下，同一配合比混凝土的性能存在差異，溫度會(huì)影響混凝土的水化作用和混凝土的成型，對(duì)混凝土的抗壓及抗?jié)B性能和使用壽命產(chǎn)生影響［4］。 同時(shí)，高地溫的存在導(dǎo)致隧道施工環(huán)境惡化，影響施工進(jìn)度和人工效率，同時(shí)限制施工材料的選用［5］。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)高溫環(huán)境對(duì)混凝土及其構(gòu)件抗壓抗?jié)B性能的影響展開深入研究，取得豐碩的成果。 在抗壓性能方面： Lankard等［6］通過(guò)深入研究高地溫環(huán)境對(duì)混凝土性能的影響，認(rèn)為在高地溫環(huán)境下，混凝土的含水量對(duì)混凝土的抗壓性能產(chǎn)生顯著影響，并總結(jié)了影響規(guī)律。 Kim等［7］應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件研究高溫環(huán)境下不同等級(jí)混凝土抗壓強(qiáng)度和彈性模量的變化規(guī)律，并建立二者在同一數(shù)學(xué)模型下的關(guān)系方程，認(rèn)為混凝土的抗壓強(qiáng)度和彈性模量與混凝土等級(jí)成正比關(guān)系。 Moon等［8］通過(guò)研究高溫環(huán)境下不同尺寸和含量的纖維對(duì)混凝土抗壓性能的影響規(guī)律，研究認(rèn)為纖維的尺寸和含量對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度有顯著的影響，并總結(jié)出一種預(yù)測(cè)高溫后鋼纖維混凝土殘余拉伸強(qiáng)度模型。 在抗?jié)B性能方面： 余永強(qiáng)等［9］深入研究高溫對(duì)混凝土水化硬化的影響機(jī)理，研究發(fā)現(xiàn)礦物摻合料能夠中和水泥水化產(chǎn)生的水化熱，降低混凝土高溫條件下的膨脹率，提升混凝土的穩(wěn)定性，減少混凝土在高溫環(huán)境中產(chǎn)生內(nèi)部裂縫的可能，從而提高混凝土的抗?jié)B性能，延長(zhǎng)混凝土的使用壽命。 屈春來(lái)等［10］通過(guò)對(duì)混凝土的抗氯離子滲透進(jìn)行研究，以此體現(xiàn)高地溫混凝土的耐久性，研究認(rèn)為60 ℃以下混凝土抗氯離子滲透性能隨溫度升高而增強(qiáng)，60～90 ℃混凝土抗氯離子滲透性能隨溫度升高而迅速降低，隨時(shí)間的推移自由氯離子在混凝土中呈非線性擴(kuò)散且深度不斷增大，直至穿透混凝土。 劉榮桂等［11］研究不同納米MgO粉煤灰摻量的混凝土在高溫作用下的力學(xué)性能變化規(guī)律，研究認(rèn)為納米MgO粉煤灰摻入能夠有效降低混凝土在高溫條件下抗?jié)B性能的退化率，同時(shí)建立納米MgO粉煤灰混凝土的電通量與溫度、納米MgO粉煤灰含量的關(guān)系式。

綜上可知，現(xiàn)有關(guān)于隧洞高地溫對(duì)混凝土力學(xué)性能影響的研究較為豐富，但大多從單種影響因素或者多影響因素方面進(jìn)行研究，而少有針對(duì)不同溫度環(huán)境、多種混凝土材料因素對(duì)混凝土力學(xué)性能影響規(guī)律的研究，同時(shí)以隧道襯砌混凝土進(jìn)行研究的基本沒有。 基于此，本文通過(guò)模擬隧道襯砌混凝土高地溫服役環(huán)境，研究C40混凝土在環(huán)境溫度60和80 ℃下3、7和28 d的物理力學(xué)性能，分析高地溫環(huán)境條件下隧道襯砌混凝土抗壓及抗?jié)B性能的變化規(guī)律，以期為高地溫環(huán)境條件下隧道襯砌混凝土的施工提供建設(shè)性意見。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1. 1 儀器和試劑

NYL-2000D型壓力試驗(yàn)機(jī)（無(wú)錫建儀儀器機(jī)械有限公司）；SMS-250型臺(tái)式磨片機(jī)（湘潭市三星儀器有限公司）；NEL-PEU型混凝土氯離子電通量測(cè)定儀（北京耐爾得智能科技有限公司）；NEL-VJH型混凝土智能真空飽水機(jī)（滄州科興儀器設(shè)備有限公司）；RapidAir-3000型硬化混凝土氣孔結(jié)構(gòu)分析儀（北京路達(dá)偉業(yè)科技有限公司）。

硅酸鹽水泥（型號(hào)P·O 42. 5，SO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)2. 1%，氧化鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)1. 6%）購(gòu)自河南豐博天瑞水泥有限公司；硅灰（92. 16%的非晶態(tài)的無(wú)定型SiO2，0. 44%的Al2O3，0. 27%的Fe2O3，0. 94%的CaO，1. 37%的MgO，1%的C，0. 99%的R2O，粒徑范圍0. 001～1 μm）購(gòu)自赤峰市恒碩硅石加工有限公司；超細(xì)粉（0. 3%的SO3，51. 2%%的SiO2，28. 1%的Al2O3，5. 8%的Fe2O3，3. 7%的CaO，1. 2%的MgO，1. 64%的K2O，0. 71%的Na2O，粒徑小于30 μm），購(gòu)自赤峰市恒碩硅石加工有限公司；聚羧酸高性能液體減水劑（減水率為30%）購(gòu)自山東中維高新材料有限公司。 粗骨料為碎石（粒徑為5～10 mm），細(xì)骨料為黃沙（中砂）購(gòu)自青島金之鑫建材有限公司。

1. 2 混凝土配合比

以《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2011）為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)不同配合比實(shí)驗(yàn)組。 實(shí)驗(yàn)影響因素為溫度、超細(xì)粉摻量，溫度選擇20、60和80 ℃，超細(xì)粉摻量選擇0%、20%、25%、30%、35%和40%，除0%超細(xì)粉摻量，其余5組還要加入5%的硅灰。

本實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)配合比，m（水）∶m（膠凝材料）∶m（砂）∶m（石）=178∶396∶840∶986，砂率為46%，m（水）∶m（膠凝材料）=0. 45∶1，將6種超細(xì)粉摻合量按順序記為1、2、3、4、5和6，表1為膠凝材料用量。

1. 3 實(shí)驗(yàn)方法

1. 3. 1 抗壓測(cè)試

高地溫環(huán)境會(huì)降低隧道襯砌混凝土的強(qiáng)度，造成混凝土表面脫落，甚至開裂，給高地溫隧道襯砌混凝土的施工和養(yǎng)護(hù)帶來(lái)挑戰(zhàn)，抗壓測(cè)試參考《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)試［12］。以每邊邊長(zhǎng)為150 mm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件，并按規(guī)定要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，達(dá)到規(guī)定時(shí)間后，采用混凝土壓力試驗(yàn)機(jī)對(duì)其進(jìn)行抗壓測(cè)試。

1. 3. 2 抗?jié)B測(cè)試

抗氯離子滲透試驗(yàn)采用電通量法，參照《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50082-2009）進(jìn)行電通量測(cè)試，從而測(cè)試隧道襯砌混凝土的耐久性，預(yù)估隧道襯砌混凝土的服役壽命［7］。首先，需要對(duì)試樣進(jìn)行保水處理，并將其安裝在夾具上； 其次，在負(fù)極（黑接線柱）夾具中倒入3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的NaCl溶液，而在正極（紅接線柱）夾具中倒入0. 3 mol/L的NaOH溶液； 最后，使用測(cè)試線連接測(cè)試主機(jī)與試樣夾具的正負(fù)極，并接通主機(jī)電源，按照實(shí)驗(yàn)操作說(shuō)明設(shè)定實(shí)驗(yàn)。

1. 3. 3 孔隙結(jié)構(gòu)分析

在高地溫環(huán)境中，隧道襯砌混凝土水化過(guò)程中表面的氣孔會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生變化，而混凝土表面的孔隙結(jié)構(gòu)會(huì)影響混凝土的物理性能。 本文用硬化混凝土氣孔結(jié)構(gòu)分析儀進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)測(cè)定硬化混凝土中氣泡的數(shù)量、大小和間距，用以計(jì)算混凝土的含氣量、氣泡比表面積和孔隙率等參數(shù)，由硬化混凝土孔隙測(cè)試儀測(cè)出的數(shù)據(jù)的誤差： 空氣體積分?jǐn)?shù)為0. 37%，比表面積系數(shù)約為1. 57 mm?1，孔隙系數(shù)0. 011 mm。 RapidAir控制單元自動(dòng)移動(dòng)該平臺(tái)，軟件測(cè)定穿過(guò)白色氣孔的橫線總長(zhǎng)的比例，掃描完成后，根據(jù)ASTM C457確定氣孔參數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2. 1 隧道襯砌混凝土的抗壓強(qiáng)度

2. 1. 1 混凝土3 d 抗壓強(qiáng)度

抗壓強(qiáng)度是衡量混凝土抗壓能力的一個(gè)重要指標(biāo)，用以表示混凝土在壓力作用下的最大承載能力［5］。 環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土3 d抗壓強(qiáng)度如圖1所示。

由圖1可知，當(dāng)超細(xì)粉摻量為0%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為26. 5、52. 5和49. 8 MPa，因?yàn)樵谳^低的溫度下，混凝土的水化反應(yīng)速度較慢，但隨著溫度的升高，水化反應(yīng)加速，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度增加。 然而，當(dāng)溫度超過(guò)一定限度時(shí)，過(guò)高的溫度可能會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞，從而降低其強(qiáng)度。 當(dāng)超細(xì)粉摻量為20%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為25. 6、49. 4和47. 0 MPa；當(dāng)超細(xì)粉摻量為25%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為25. 9、50. 9和48. 9 MPa； 當(dāng)超細(xì)粉摻量為30%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為27. 0、56. 8和56. 2 MPa； 當(dāng)超細(xì)粉摻量為35%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為24. 6、53. 5和46. 2 MPa； 在超細(xì)粉摻量為40%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為22. 0、44. 3和46. 9 MPa。

環(huán)境溫度60 ℃下，超細(xì)粉摻量為30%的混凝土3 d抗壓強(qiáng)度最高，對(duì)比同溫度超細(xì)粉摻量為0%的混凝土，其性能提升8. 2%； 環(huán)境溫度20 ℃下，超細(xì)粉摻量為30%的混凝土3 d抗壓強(qiáng)度最高，對(duì)比同溫度超細(xì)粉摻量為0%的混凝土，其性能提升1. 9%； 環(huán)境溫度80 ℃下，當(dāng)超細(xì)粉摻量為30%時(shí)，混凝土的抗壓強(qiáng)度最高，性能提升12. 9%。 在3 d時(shí)間內(nèi)，環(huán)境溫度60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度要遠(yuǎn)高于環(huán)境溫度20 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度，且隨超細(xì)粉的摻入，混凝土的抗壓強(qiáng)度先增大后減小。 由于高溫作用加快混凝土內(nèi)部的水化反應(yīng)速率，進(jìn)而使環(huán)境溫度60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度要遠(yuǎn)高于環(huán)境溫度20 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度，但當(dāng)環(huán)境溫度為80 ℃時(shí)，溫度過(guò)高使混凝土內(nèi)部水分快速散失，大量的水泥顆粒不能及時(shí)參加反應(yīng)，形成大量的松散結(jié)構(gòu)，混凝土的抗壓強(qiáng)度減小。 超細(xì)粉摻合料能夠中和水泥水化產(chǎn)生的水化熱，降低混凝土高溫條件下的膨脹率，從而提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，但超細(xì)粉摻合料過(guò)多時(shí)，會(huì)形成隔離膜阻礙水化反應(yīng)，混凝土的抗壓強(qiáng)度降低。

2. 1. 2 混凝土7 d 抗壓強(qiáng)度

由圖2可知，當(dāng)超細(xì)粉摻量為0%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為34. 1、57. 1和53. 2 MPa； 當(dāng)超細(xì)粉摻量為20%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為37. 9、50. 6和49. 2 MPa； 當(dāng)超細(xì)粉摻量為25%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為37. 7、55. 1和55. 3 MPa； 當(dāng)超細(xì)粉摻量為30%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為37. 8、59. 9和58. 7 MPa； 當(dāng)超細(xì)粉摻量為35%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為37. 5、57. 4和51. 7 MPa； 當(dāng)超細(xì)粉摻量為40%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為33. 7、45. 9和50. 2 MPa。

在環(huán)境溫度60 ℃下，超細(xì)粉摻量為30%的混凝土7 d抗壓強(qiáng)度最高，對(duì)比同溫度超細(xì)粉摻量為0%的混凝土，其性能提升4. 9%； 在環(huán)境溫度20 ℃下，超細(xì)粉摻量為30%的混凝土7 d抗壓強(qiáng)度最高，對(duì)比同溫度超細(xì)粉摻量為0%的混凝土，其性能提升10. 9%； 環(huán)境溫度80 ℃下，當(dāng)超細(xì)粉摻量為30%時(shí)，混凝土的抗壓強(qiáng)度最高，性能提升10. 3%。 在環(huán)境溫度60 ℃下，7和3 d時(shí)間內(nèi)混凝土的抗壓強(qiáng)度變化趨勢(shì)一致，均遠(yuǎn)高于環(huán)境溫度20 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度，隨著時(shí)間的增加，混凝土內(nèi)部的水化反應(yīng)得以充分進(jìn)行，混凝土的抗壓強(qiáng)度增強(qiáng)。

2. 1. 3 混凝土28 d 抗壓強(qiáng)度

由圖3可知，當(dāng)超細(xì)粉摻量為0%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為49. 6、59. 2和40. 7 MPa； 當(dāng)超細(xì)粉摻量為20%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為52. 1、52. 0和38. 1 MPa； 當(dāng)超細(xì)粉摻量為25%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為53. 7、56. 3和44. 0 MP； 當(dāng)超細(xì)粉摻量為30%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為57. 6、62. 5和47. 3 MPa； 當(dāng)超細(xì)粉摻量為35%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為51. 8、58. 0和45. 4 MPa； 當(dāng)超細(xì)粉摻量為40%時(shí)，環(huán)境溫度20、60和80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為50. 2、46. 5和40. 9 MPa。

在環(huán)境溫度60 ℃下，超細(xì)粉摻量為30%的混凝土28 d抗壓強(qiáng)度最高，對(duì)比同溫度超細(xì)粉摻量為0%的混凝土，其性能提升5. 6%； 在環(huán)境溫度20 ℃下，超細(xì)粉摻量為30%的混凝土28 d抗壓強(qiáng)度最高，對(duì)比同溫度超細(xì)粉摻量為0%的混凝土，其性能提升16. 1%； 環(huán)境溫度80 ℃下，當(dāng)超細(xì)粉摻量為30%時(shí)，混凝土的抗壓強(qiáng)度最高，相比同溫度超細(xì)粉摻量為0%的混凝土，性能提升16. 1%。 在環(huán)境溫度60 ℃下，28和7 d時(shí)間內(nèi)混凝土的抗壓強(qiáng)度變化趨勢(shì)一致。 隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間的增加混凝土水化反應(yīng)基本完成，當(dāng)高溫過(guò)高時(shí)，混凝土內(nèi)部水分快速散失，大量的水泥顆粒不能及時(shí)參加反應(yīng)，形成大量的松散結(jié)構(gòu)，因而環(huán)境溫度20 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度要遠(yuǎn)高于環(huán)境溫度80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度。

2. 2 混凝土抗?jié)B性能

混凝土的抗?jié)B性能是其耐久性的重要組成部分，是混凝土抵抗壓力水滲透的能力［13］。 電通量檢測(cè)是一種用于評(píng)估混凝土抗?jié)B性能的無(wú)損檢測(cè)方法，不同溫度下混凝土的電通量如圖4所示。

在環(huán)境溫度20 ℃下，隨著超細(xì)粉摻量的增加，混凝土的電通量逐漸下降，當(dāng)超細(xì)粉摻量為20%時(shí)，混凝土的電通量下降幅度最大，達(dá)到58. 5%，說(shuō)明超細(xì)粉的摻入導(dǎo)致混凝土抗?jié)B性能增強(qiáng)。 超細(xì)粉的摻入填充了混凝土內(nèi)部的細(xì)小孔隙，降低了混凝土內(nèi)部自由氯離子的擴(kuò)散性能，從而提高了混凝土的耐久性。

在環(huán)境溫度60 ℃下，混凝土電通量均值為93. 13 C，對(duì)比環(huán)境溫度20 ℃下混凝土電通量的均值2117. 62 C，電通量下降明顯；在環(huán)境溫度80 ℃下，混凝土的電通量為93. 80 C，對(duì)比環(huán)境溫度20 ℃混凝土的電通量下降95. 6%。 可能是由于高溫環(huán)境下混凝土前期水化速率非?？欤诨炷羶?nèi)部形成很多空隙，水化反應(yīng)產(chǎn)生的大量Ca（OH）2 與硅灰形成C-S-H凝膠填充了混凝土顆粒之間的空隙。 同時(shí)在高溫環(huán)境下，超細(xì)粉的摻入填充了混凝土內(nèi)部的細(xì)小孔隙，降低了混凝土內(nèi)部自由氯離子的擴(kuò)散性能，提高了混凝土的抗?jié)B性能。

2. 3 混凝土的孔隙分析

2. 3. 1 環(huán)境溫度60 ℃下混凝土的孔隙對(duì)比分析

混凝土的孔隙是混凝土內(nèi)部存在的空隙或孔洞，這些孔隙對(duì)混凝土的物理性質(zhì)、力學(xué)性能和耐久性都有著重要的影響，超細(xì)粉對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)影響如圖5所示。

如圖5所示，無(wú)論超細(xì)粉摻入量多少以及是否在環(huán)境溫度60 ℃下，混凝土孔隙半徑基本集中在0. 0～0. 1 mm 孔隙半徑的區(qū)域中，且大部分在0. 05 mm 以下，只有少部分的孔隙半徑超過(guò)0. 05 mm。60 ℃環(huán)境相較于20 ℃環(huán)境混凝土試件的表面孔隙半徑，在0～0. 05 mm的孔隙半徑區(qū)域內(nèi)，孔隙體積占比更大，而在0. 05～0. 15 mm的孔隙半徑區(qū)域內(nèi)，孔隙體積占比更小。 在環(huán)境溫度20 ℃下，隨超細(xì)粉摻量的增加，混凝土模態(tài)弦長(zhǎng)呈現(xiàn)下降態(tài)勢(shì)，但幅度較小，但平均弦長(zhǎng)下降明顯； 在60 ℃環(huán)境和環(huán)境溫度20 ℃下，混凝土的模態(tài)弦長(zhǎng)與平均弦長(zhǎng)的變化規(guī)律一致。 混凝土的孔隙與抗壓強(qiáng)度的變化規(guī)律一致，高強(qiáng)度混凝土內(nèi)部的致密性更好，孔隙結(jié)構(gòu)更加緊密，從而降低了水分滲透的可能性。

2. 3. 2 環(huán)境溫度80 ℃下混凝土的孔隙對(duì)比分析

如圖6所示，環(huán)境溫度80 ℃下的混凝土試件，試件表面孔隙半徑相較于20 ℃環(huán)境混凝土試件表面，在0～0. 05 mm的孔隙半徑區(qū)域內(nèi)，孔隙體積占比更大，而在0. 05～0. 15 mm的孔隙半徑區(qū)域內(nèi)，孔隙體積占比比20 ℃環(huán)境的混凝土更小。 在環(huán)境溫度80 ℃下，混凝土隨超細(xì)粉摻量的增加，模態(tài)弦長(zhǎng)呈現(xiàn)出下降的態(tài)勢(shì)，但下降幅度較小，但平均弦長(zhǎng)呈現(xiàn)先增加后減小的變化趨勢(shì)。 同一個(gè)配合中，混凝土試件的模態(tài)弦長(zhǎng)隨養(yǎng)護(hù)溫度的升高沒有出現(xiàn)明顯變化，但平均弦長(zhǎng)隨養(yǎng)護(hù)溫度的升高而降低。

3 結(jié) 論

本文采用高溫方法模擬混凝土高地?zé)岱郗h(huán)境，分別用60、80與20 ℃的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得出以下結(jié)論： 在3 d時(shí)間內(nèi)，60 ℃和環(huán)境溫度80 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度要遠(yuǎn)高于環(huán)境溫度20 ℃下混凝土的抗壓強(qiáng)度，且隨超細(xì)粉的摻入，混凝土的抗壓強(qiáng)度先增大后減小，超細(xì)粉摻量為30%的混凝土抗壓強(qiáng)度最高，28、7和3 d時(shí)間內(nèi)混凝土的抗壓強(qiáng)度變化趨勢(shì)一致。隨著超細(xì)粉摻量的增加，混凝土的電通量逐漸下降，當(dāng)超細(xì)粉摻量為20%時(shí)，混凝土的電通量下降幅度最大，達(dá)到58. 5%，說(shuō)明超細(xì)粉的摻入導(dǎo)致混凝土抗?jié)B性能增強(qiáng)?；炷岭S超細(xì)粉摻量的增加，模態(tài)弦長(zhǎng)呈現(xiàn)出下降的態(tài)勢(shì)，但下降幅度較小，但平均弦長(zhǎng)呈現(xiàn)先增加后減小的變化趨勢(shì)，混凝土試件的模態(tài)弦長(zhǎng)隨養(yǎng)護(hù)溫度的升高沒有出現(xiàn)明顯變化，但平均弦長(zhǎng)隨養(yǎng)護(hù)溫度的升高而降低。

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