不同荷载作用下塑性混凝土渗透性试验研究
宋博 ，何江涛 ，刘长礼
(1．中国地质科学院水文地质环境地质研究所，石家庄050061；2．中国地质大学，北京100083)
摘要：基于达西定律，采用稳态水流测量方法探讨了塑性混凝土在荷载不变和荷载逐渐提高两种条件下的渗透性
能，及其随荷载和自身内部裂隙变化的规律。研究发现，荷载不变且不产生破坏时，塑性混凝土的渗透系数基本保
持稳定；当荷载逐渐增大直至塑性混凝土破坏，渗透系数在应力比 小于30 时略有降低，在 为30 -60 之间
时明显减小，在叩大于6O 时开始增加，当叩达到8O 之后显著增加。
关键词：塑性}昆凝土；荷载；应力比；渗透系数
中图分类号：TV528 文献标志码：A 文章编号：1672—1683(2015)02 0309—05
Experimental study on permeability of plastic concrete under different load levels
SONG 13o ．HE Jiang-tao ．LIU Chang-li
(1．The Institute oy Hydrogeology and F,nvironmental Geology，CAGS，Shijiazhuang 050061，China；
2．China University of Geosciences，Beijing 100083，China)
Abstract：Permeability of plastic concrete under the two conditions，including the same load level and increasing load level with
time，was investigated using the steady state flow measurement method based on Darcy’S Law，and the relationships between
the perm eability and load and between the permeability and internal crack were analyzed．The results showed that when load is
constant and the plastic concrete sample is not destroyed，the perm eability coefficient remains stable；while load increases step by
step tmtil the sample is destroyed。the permeability coefficient reduces slightly when stress ratio (")is less than 3O ，reduces signifi—
cantly when is between 30％ to 60 ，begins to increase when叩is greater than 60 ，and increases remarkably when reaches 80 ．
Key words：plastic concrete；load；stress ratio；permeability coefficient
塑性}昆凝土是减少水泥使用量，并掺入膨润土或黏土等
材料的大流动性混凝土。其配制原材料包括水泥、膨润土
(黏土)、砂、石、水和外加剂等_1]。由于掺有膨润土(黏土)，
塑性混凝土与普通混凝土相比具有如下特性：弹性模量低，
极限应变大，有良好的抗裂性能，安全使用寿命比普通混凝
土长；防渗效果较好，渗透系数会随着水泥和膨润土掺量的
增大而减小；抗压强度低于普通混凝土，一般为3～5 MPa，
但由于它的弹性模量与周围土层的弹性模量相近，所以能承
受比普通混凝土大得多的变形；拌和物的流动性和黏聚性较
好，易于泵送并无需振捣，不易离析和堵管，能够自流平和自
密实，初凝和终凝时间长于普通混凝土；水泥用量相对较少，
可以减少污染，降低工程造价l2]。正是基于这些特性，塑性
混凝土作为建筑材料被广泛应用于大坝防渗墙、堤防防渗加
固连续墙及地下环保防渗墙中I4 。
塑性混凝土的碳化、冻融破坏、碱骨料反应、化学侵蚀
等耐久性问题都与其渗透性密切相关，抗渗性的好坏决定
着防渗墙的质量和安全¨7 ]。实际工程中，不同类型的荷载
作用会在塑性混凝土内部形成大量微裂隙，成为影响防渗
墙渗透性的重要因素。近年来，荷载作用下混凝土破坏机
理问题逐渐受到关注l9。。 ，但已有研究大都聚焦在弯曲荷
载或短暂荷载作用下混凝土的渗透性问题，而对轴向持续
压荷载作用下混凝土渗透性的研究较少见到[1 。因此，
有必要对持续荷载作用下塑性混凝土的渗透特性进行深入
研究，明确不同荷载作用下塑性混凝土的渗透系数变化
规律。
l 试验材料与方法
1．1 原材料
本试验使用的水泥是普通袋装硅酸盐水泥，强度等级

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