混凝土材料的滲透性，即液體和氣體在混凝土內(nèi)部滲透的難易程度，是衡量混凝土耐久性的關(guān)鍵指標之一?？?jié)B性能卓越的混凝土，能夠更為有效地阻擋外界有害物質(zhì)的侵入，從而極大地延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。
通過對硅灰影響混凝土微觀結(jié)構(gòu)的深入理論分析與精確計算，研究者創(chuàng)新性地提出了一種全新的程序方法。該方法基于對硅灰填充效應(yīng)、火山灰反應(yīng)以及對混凝土孔隙結(jié)構(gòu)改變的綜合理解，能夠精準地預(yù)測硅灰對混凝土滲透性的影響。并且，通過嚴謹?shù)膶嶒烌炞C，證實了這一理論方法的可靠性與準確性。
在水膠比為 0.4 的特定條件下，研究發(fā)現(xiàn)硅灰替代比處于 8% - 15% 的區(qū)間范圍內(nèi)時，混凝土的滲透率幾乎趨近于零。這一令人矚目的結(jié)果表明，在此硅灰摻量區(qū)間內(nèi)，混凝土內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)得到了極為有效的優(yōu)化與填充，形成了一道近乎完美的抗?jié)B屏障，能夠極大地抵御液體和氣體的滲透。然而，當硅灰替代比超過 15% 時，混凝土的滲透率又會逐漸上升。這是因為過量的硅灰可能會導致混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的失衡，引發(fā)一些新的孔隙或缺陷的產(chǎn)生，從而削弱了抗?jié)B性能。通過對不同水膠比條件下硅灰對混凝土滲透性影響的系統(tǒng)對比研究，最終確定 12% 的硅灰替代比為最佳選擇。這一最佳替代比能夠在不同水膠比的情況下，實現(xiàn)混凝土抗?jié)B性能與其他性能之間的最佳平衡。
此外，硅灰的細度也是影響混凝土滲透性的重要因素之一。當硅灰的細度增加時，其顆粒更加細小，能夠填充到更為微小的孔隙之中，進一步降低混凝土的孔隙率，從而使得滲透性相應(yīng)降低。在眾多滲透性研究中，氯離子的滲透性因其對混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕的嚴重影響而備受關(guān)注，成為了滲透性研究的典型代表。
針對波斯灣地區(qū)的混凝土抗?jié)B透性研究發(fā)現(xiàn)，無論水灰比取值如何變化，在硅灰替代比從 0 逐步增加到 7.5% 的過程中，3、6、9 個月的氯離子擴散率均呈現(xiàn)出顯著的降低趨勢。當硅灰替代比達到 7.5% 時，氯離子擴散率基本達到最小值。這一結(jié)果充分證明了硅灰在降低混凝土氯離子滲透性方面的卓越功效。通過利用 RCM 法測定高性能混凝土氯離子擴散系數(shù)，對單摻硅灰以及復摻粉煤灰和硅灰的混凝土抗氯離子滲透性能進行深入探究。
研究結(jié)果顯示，單摻硅灰的混凝土氯離子擴散系數(shù)相較于復摻粉煤灰和硅灰的混凝土氯離子擴散系數(shù)要小 0.27×10?12m2/s，降低幅度達到 25%，與未添加任何摻料的混凝土相比，降低幅度更是高達 84%。這主要是由于硅灰的顆粒細度極小，比表面積巨大，能夠極為有效地填充到水泥漿體的空隙之中，從而大幅提高混凝土的密實性，使得混凝土對氯離子的擴散具有更強的阻礙作用。綜上所述，硅灰能夠顯著提升混凝土的抗氯離子滲透性，進而有力地增強混凝土的耐久性，為混凝土結(jié)構(gòu)在惡劣環(huán)境下的長期穩(wěn)定運行提供了堅實的保障。
