塑性混凝土是一种新型混凝土材料,具有很低的弹性模量和良好的塑性变形特性,因而不仅能保证足够的力学强度,而且抗渗性尤佳,在水利水电工程中得到广泛应用,也受到工程界和理论研究人员的日益关注。 本文针对塑性混凝土应用广泛但理论技术基础研究还不够系统,实际应用条件依所在区域不同而变化较大的现状着重进行了以下研究工作。 首先研究探讨了利用粉煤灰、钢渣、磷石膏等工业废渣作胶结材和调凝剂对塑性混凝土性能的影响,对其可行性和最优掺入比进行了优化探索,在此基础上进行了塑性混凝土组分材料和配合比设计的优化研究,探讨了不同品质水泥、不同外加剂和水胶比、砂率等关键配合比参数的影响规律,对塑性混凝土配置技术的系统化和规范化提供了有益的技术参考依据。通过有关抗冻、抗蚀、抗渗等耐久性试验和相关微观结构的研究,探讨了塑性混凝土的结构原理及技术特性,对各种因素的影响机理进行相应的解释。研究主要成果可归纳为:适量粉煤灰与钢渣替代水泥作塑性混凝土胶结材能够满足强度指标要求,而且可以改善混凝土内部结构,使其塑性变形和抗渗性进一步改善,能够实现废物资源化的要求。但粉煤灰由其组成和结构的优势,效果明显要优于钢渣;适量磷石膏对混凝土的坍落度经时损失有良好的改进效果;FDN高效减水剂由于其突出的分散作用,减水增强效果优于普通木钙减水剂的效果;旋窑生产的水泥、高标号普通水泥配置的塑性混凝土,其技术性能明显优于立窑生产的水泥、低标号和混合材掺量较大的水泥;以适量普通粘土取代一定量的膨润土增塑剂,对塑性混凝土的强度及坍落度无明显不良作用,但因蒙脱石含量减少,混凝土的弹性模量有所增加。由塑性混凝土微观结构可知,水泥水化产物能够形成完整的骨架,粉煤灰等二次水化产物、膨润土颗粒及砂石均匀分布在骨架颗粒空隙间,总体结构较均匀。但以膨润土颗粒为基础,可将其视为多相非均质复合材料有限元体,则其内部细小空隙多,受荷载后应力应变增长较快,但主要是结构中空隙逐步闭合,骨料受力并不大,混凝土变形良好但结构不易破坏,膨润土颗粒的吸水肿胀特性还能进一步密实混凝土结构,增加其抗渗性。