膨潤土摻量對塑性混凝土力學性能的影響

摘 要：通過改進后的彈性模量試驗方法，對不同膨潤土摻量的塑性混凝土試件進行抗壓強度、劈裂抗拉強度和彈性模量試驗，發現塑性混凝土的強度與彈性模量隨膨潤土摻量的增加而降低，且這種降低趨勢隨著膨潤土摻量的增加而減緩。

關鍵詞：膨潤土 摻量 低彈模混凝土 力學性能

中圖分類號：TU528 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（b）-0050-02

土石壩壩體在蓄水以后受到滲透水壓力和自身壓縮固結作用，會產生較大的變形，如使用常規混凝土作為大壩防滲體，由于混凝土彈模和填筑土料彈模存在著巨大的差異，會使防滲墻承受巨大的拉應力而破壞。塑性混凝土一種柔性復合材料，具有強度低、彈性模量小、抗滲性好和變形性能好等特點[1-2]，因此成為現階段混凝土防滲墻材料的首選。

在塑性混凝土中，膨潤土摻量對彈模和強度起著決定性影響。該文主要研究膨潤土摻量對彈模和強度的影響。

1 配合比和試驗方法

1.1 試驗方法

立方體抗壓強度、劈裂抗拉強度和彈性模量試驗均參照《水工混凝土試驗規程》（SL352-2006）；由于塑性混凝土組分和性能的特殊性，普通混凝土彈性模量的試驗方法和計算方法對其已經不完全適用[3-4]，根據國內已有的研究成果[5-7]，將彈模試驗方案做如下修改：（1）試驗標距采用試件全長標距（300 mm）；（2）公式中P1和P2的選擇為荷載峰值30%和70%。

1.2 配合比

本次試驗選擇了三組水膠比0.60、0.65和0.70，膨潤土摻量選擇了20%、30%和40%，試驗過程中調整用水量和砂率以保證坍落度相同。配合比方案和試驗成果見表1。

2 結果分析

2.1 水膠比對強度和彈模的影響

根據表1所得成果可得到在相同膨潤土摻量的情況下強度、彈模隨水灰比增加而變化的趨勢圖，見圖1～3。

從圖1～3可見，強度和彈模均隨著水膠比增加而減小，符合一般混凝土的規律。

2.2 膨潤土摻量對強度和彈模的影響

根據表1可制得強度和彈模在相同水膠比情況下隨膨潤土摻量的增加而變化的趨勢圖，見圖4～6。

從圖4～6可以發現，在相同水灰比情況下，隨著膨潤土摻量的增加，強度和彈模均有所降低；而且不難發現，當膨潤土摻量從30%增加到35%時，彈模降低的趨勢要比從25%增加到30%時有所減緩，即彈模降低的趨勢隨著膨潤土摻量的增加而降低。

3 結語

該文通過改進后的彈性模量試驗方法，對不同膨潤土摻量的塑性混凝土試件進行抗壓強度、劈裂抗拉強度和彈性模量試驗，得出了一下結論：

（1）塑性混凝土的強度與彈性模量隨水灰比的增加而降低，符合普通混凝土的強度變化規律。

（2）塑性混凝土的強度與彈性模量隨膨潤土摻量的增加而降低，且這種降低趨勢隨著膨潤土摻量的增加而減緩。

參考文獻

[1]楊示文，蔣春陽.低彈模塑性混凝土的研究及工程應用[J].水利水電施工， 2002（4）：51-53.

[2]何潤芝，何麗娟.防滲墻低彈塑性混凝土的試驗研究與應用[J].混凝土，2006（9）：7-10.

[3]李清富，張鵬，張保雷.塑性混凝土彈性模量的試驗研究[J].水力發電，2005，31（3）：30-32.

[4]高丹盈，胡良明，嚴克兵，等.水泥用量對塑性混凝土強度的影響[J].水利水電技術，2008，37（9）：56-58.

[5]楊林，楊靜.塑性混凝土彈性模量研究[J].三峽大學學報，2012，34（5）：66-68.

[6]王四巍，于懷昌，高丹盈，等.塑性混凝土彈性模量室內試驗研究[J].水文地質工程地質，2011，38（3）：73-76.

[7]高丹盈.塑性混凝土彈性模量的計算方法[J].鄭州大學學報，2009，30（4）：15-17.