本發明涉及高塑性混凝土技術領域，具體為一種高塑性混凝土及控制其拌合性能的方法。

背景技術：

高塑性混凝土是指混凝土在一定的外力作用下，對比普通混凝土來說，表現為具有一定的自身機械強度、較高的變形和較低的彈性模量以及高抗滲性能，以塑性變形能力強和高抗滲能力為主要特征的一種新型混凝土。高塑性混凝土是近年來快速發展的一種水工建筑材料，它的高性能主要體現在具有較高的變形性能和較低的彈性模量以及其高抗滲性能，這在基礎防滲墻領域應用極為廣泛，在我國還處在研究應用階段。一般情況下，高塑性混凝土主要應用于水工建筑物的壩體基礎防滲墻以及防滲建筑物中。在設計者中多數以追求高抗滲性能、高變形性能以及低彈性模量為目標，更能很好的體現與周圍土體的銜接和適應周圍土體的濕陷與變形。隨著近年來我國對高塑性混凝土及材料的深入研究，高塑性混凝土在各種建筑物的防滲結構中得到大量應用，取得了很好的社會和經濟效益。

高塑性混凝土具有高要求拌合條件，一般情況下均采用膨潤土濕摻法，就需要控制原材料含水量。在工程施工拌合混凝土的過程中，受雨天和雨季的影響，使用合適濃度膨潤土漿液往往超過滿足混凝土本身流動度要求時的用水量要求，這在高降雨量、高含水原材料的地區，對施工造成極大的困難。在施工過程中，由于砂石骨料含水量的不穩定性導致膨潤土漿液的摻量就會隨滿足和易性要求時變化而變化。為了滿足快速施工的目的，就需要確定膨潤土摻量的變化到底對高塑性混凝土的力學性能影響有多大，再根據膨潤土摻量對高塑性混凝土力學性能的影響關系來確定膨潤土的摻量范圍。

技術實現要素：

針對上述問題本發明的目的在于提供一種根據原材料含水量來調整膨潤土摻量以滿足拌合性能要求的高塑性混凝土及控制其拌合性能的方法。技術方案如下：

一種控制高塑性混凝土拌合性能的方法，包括：

原材料的選用：原材料包括砂石骨料、水泥、水、膨潤土、穩定劑、緩凝減水劑；所述砂石骨料包括粗骨料和細骨料；

配合比試驗：拌合上述原材料前，將砂石骨料的含水率控制在0.5％以內，將膨潤土制備成濃度為10％的膨潤土漿液，然后進行混凝土拌合和澆筑，并通過拌合性能測試，確定滿足施工要求的高塑性混凝土的重量配合比，得到水泥用量、砂率、膨潤土摻量、外加劑摻量數據；

膨潤土摻量試驗：在水泥用量、砂率、膨潤土漿液濃度、外加劑摻量不變的情況下，改變膨潤土摻量，且膨潤土漿液的減少量由同重量的水替代，然后進行混凝土拌合和澆筑，并通過拌合性能測試，確定滿足施工要求的允許的膨潤土摻量范圍；

由允許的膨潤土摻量范圍計算膨潤土漿液的最大減少量，即替代水的最大用量，也即允許的砂石骨料最大含水量，進而得到允許的砂石骨料最大含水率；

實際施工中，先判斷砂石骨料的實際含水率是否小于允許的砂石骨料最大含水率，若小于則根據砂石骨料的實際含水量相應的減掉同重量的膨潤土漿液用量，再進行混凝土拌合；否則先對砂石骨料進行干燥處理，使其實際含水率小于允許的砂石骨料最大含水率，再按上述方法拌合。

進一步的，所述拌合性能測試包括物理性能測試和力學性能測試，物理性能測試包括新拌混凝土的坍落度、擴散度、離析、泌水和密度測試；力學性能測試包括無側限抗壓強度、彈性模量及變形性能、滲透性能測試。

更進一步的，所述粗骨料允許的最大含水率為4.5％，細骨料允許的最大含水率為9.5％。

一種高塑性混凝土，所述高塑性混凝土的重量配合比為水泥85份、細骨料1091份、粗骨料468份、緩凝減水劑4.504份，膨潤土摻量范圍為38.2％～55.0％；膨潤土的摻量為膨潤土用量占水泥用量的重量百分比，膨潤土漿液的濃度為10％，穩定劑含量為膨潤土用量的2.6％；其施工要求的配合比目標參數為：無側限抗壓強度值為1～1.5MPa、彈性模量為100～500MPa、滲透系數小于1×10^-8m/s、最小應變量為2％～3％、坍落度為200～250mm、擴散度為400～500mm。

一種高塑性混凝土，所述高塑性混凝土的重量配合比為水泥249份、細骨料998份、粗骨料428份、緩凝減水劑3.992份，膨潤土摻量范圍為11.5％～16.0％；膨潤土的摻量為膨潤土用量占水泥用量的重量百分比，膨潤土漿液的濃度為10％，穩定劑含量為膨潤土用量的2.6％；其施工要求的配合比目標參數為：無側限抗壓強度值為不大于10MPa、彈性模量為1000～5000MPa、滲透系數小于1×10^-8m/s、最小應變量為2％～3％、坍落度為200～250mm、擴散度為400～500mm。

本發明的有益效果是：本發明提供了一種控制高塑性混凝土拌合性能的有效方法，解決了高降雨量、材料高含水地區高塑性混凝土的快速施工問題，有效的規避高塑性混凝土拌合物隨原材料含水量變化帶來的質量控制風險，有效的節約了施工控制成本，且具有生產效率高、操作簡便、實用性強、技術性能安全可靠等特點。

附圖說明

圖1為配合比試驗中PC1系列28天無側限抗壓強度—水泥用量曲線圖。

圖2為配合比試驗中PC2系列28天無側限抗壓強度—水泥用量曲線圖。

圖3為配合比試驗中PC1系列28天無側限抗壓強度—膨潤土摻量曲線圖。

圖4為配合比試驗中PC2系列28天無側限抗壓強度—膨潤土摻量曲線圖。

圖5為膨潤土摻量試驗中PC1系列高塑性混凝土物理性能—膨潤土摻量曲線圖。

圖6為膨潤土摻量試驗中PC2系列高塑性混凝土物理性能—膨潤土摻量曲線圖.

圖7為膨潤土摻量試驗中PC1系列高塑性混凝土無側限抗壓強度—膨潤土摻量曲線圖。

圖8為膨潤土摻量試驗中PC2系列高塑性混凝土無側限抗壓強度—膨潤土摻量曲線圖。

圖9為膨潤土摻量試驗中PC1系列高塑性混凝土無側限抗壓強度各齡期變化分布趨勢圖。

圖10為膨潤土摻量試驗中PC2系列高塑性混凝土無側限抗壓強度各齡期變化分布趨勢圖。

圖11為膨潤土摻量試驗中PC1系列高塑性混凝土無側限抗壓強度隨膨潤土摻量變化的回歸分析圖。

圖12為膨潤土摻量試驗中PC2系列高塑性混凝土無側限抗壓強度隨膨潤土摻量變化的回歸分析圖。

圖13為膨潤土摻量試驗中PC1系列高塑性混凝土彈性模量及變形—膨潤土摻量變化趨勢圖。

圖14為膨潤土摻量試驗中PC2系列高塑性混凝土彈性模量及變形-膨潤土摻量變化趨勢圖。

圖15為膨潤土摻量試驗中PC1系列高塑性混凝土彈性模量隨膨潤土摻量變化關系圖。

圖16為膨潤土摻量試驗中PC2系列高塑性混凝土彈性模量隨膨潤土摻量變化關系圖。

圖17為膨潤土摻量試驗中PC1系列高塑性混凝土彈性模量與無側限抗壓強度關系圖。

圖18為膨潤土摻量試驗中PC2系列高塑性混凝土彈性模量與無側限抗壓強度關系圖。

圖19為膨潤土摻量試驗中PC1系列高塑性混凝土滲透性能隨膨潤土摻量變化關系圖。

圖20為膨潤土摻量試驗中PC2系列高塑性混凝土滲透性能隨膨潤土摻量變化關系圖。

圖21為膨潤土摻量試驗中PC1系列高塑性混凝土滲透性能與抗壓強度關系圖。

圖22為膨潤土摻量試驗中PC2系列高塑性混凝土滲透性能與抗壓強度關系圖。

圖23為實際應用中PC1系列高塑性混凝土28天無側限抗壓強度與取樣頻次分布圖。

圖24為實際應用中PC2系列高塑性混凝土28天無側限抗壓強度與取樣頻次分布圖。

圖25為實際應用中PC1系列高塑性混凝土28天無側限抗壓強度頻率正態分布圖。

圖26為實際應用中PC2系列高塑性混凝土28天無側限抗壓強度頻率正態分布圖。

圖27為實際應用中PC1系列高塑性混凝土彈性模量試驗成果分布圖。

圖28為實際應用中PC1系列高塑性混凝土三軸變形試驗成果分布圖。

圖29為實際應用中PC2系列高塑性混凝土彈性模量試驗成果分布圖。

圖30為實際應用中PC2系列高塑性混凝土三軸變形試驗成果分布圖。

圖31為實際應用中PC1系列高塑性混凝土滲透性能試驗成果分布圖。

圖32為實際應用中PC2系列高塑性混凝土滲透性能試驗成果分布圖。

具體實施方式

下面根據具體實施例和附圖對本發明的方法和混凝土配合比及達到的拌合性能做進一步說明。

一種控制高塑性混凝土拌合性能的方法包括以下內容：

(一)原材料的選用：原材料包括砂石骨料、水泥、水、膨潤土、穩定劑、緩凝減水劑；所述砂石骨料包括粗骨料和細骨料。

根據工程實際情況需要，以技術標準尋求滿足施工要求的合理原材料。原材料的特性滿足施工技術設計要求。對于高塑性混凝土而言，盡可能的選擇適合塑性混凝土的原材料。根據試驗結果，驗證原材料的性能可靠性。在原材料的選擇上，確保原材料的來源穩定，性能穩定，供應量穩定，均勻性穩定。在選擇原材料的過程中，以質量保障和實用價值優先的原則進行。

(二)配合比試驗：拌合上述原材料前，將砂石骨料的含水率控制在0.5％以內，將膨潤土制備成濃度為10％的膨潤土漿液，然后進行混凝土拌合和澆筑，并通過拌合性能測試，確定滿足施工要求的高塑性混凝土的重量配合比，得到水泥用量、砂率、膨潤土摻量、外加劑摻量數據。

根據工程實際需要，提出滿足工程施工設計技術要求的高塑性混凝土配合比，以施工質量指標優先，滿足施工參數的原則進行。由于高塑性混凝土的配合比設計試驗國內外沒有規范明確規定條條框框，也沒有多少經驗可以借鑒，以某工程為例舉例說明。

本實施例進行了PC1、PC2兩種強度系列的高塑性混凝土配合比試驗。試驗過程采用假定容重法，假定單方混凝土容重為2000kg/m3。經過大量試驗研究證明，將比較成熟的幾個與設計目標值較為接近的配合比參數羅列出來。分別固定水泥摻量為PC1(75kg，80kg，85kg)，PC2(220kg，240kg，260kg)；每個系列中，膨潤土摻量分別為水泥質量的PC1(50％、55％、60％)，PC2(14％、16％、18％)，膨潤土采用液態濕摻法，其濃度采用10.0％，經過現場拌合樓膨潤土漿液泵送試驗，此濃度為最佳泵送濃度，濃度太大導致膨潤土不能很好的抽動到攪拌罐，濃度太小會導致混凝土坍落度太大，致使混凝土產生嚴重離析泌水現象，不能滿足設計施工參數要求；緩凝劑減水劑摻量以水泥用量為基準，PC1摻量為5.63％，PC2摻量為1.46％；穩定劑摻量為膨潤土2.6％；砂率采用70％。理論配合比計算參數釋義見表1。

表1配合比計算參數釋義

根據施工需要，高塑性混凝土配合比設計參數目標值見表2；結合表1經計算，各原材料理論配合比參數設置見表3。

表2塑性混凝土配合比目標參數

表3塑性混凝土理論配合比參數設置

砂石骨料以干燥狀態為基準，通過對表3中配合比參數進行了室內試拌試驗，其試驗成果見表4。

表4室內試拌試驗成果

經過表4室內試拌試驗成果分析，結合表3和數據分析圖1、圖2、圖3、圖4可以看出：當隨水泥用量的增加，高塑性混凝土無側限抗壓強度值逐漸增大；隨膨潤土用量的增加，高塑性混凝土無側限抗壓強度值減小。為后續試驗理論的建立有了很好的依據。當膨潤土漿液濃度一定時，隨膨潤土用量的增加，用漿量增大，高塑性混凝土物理性能變化較為明顯，出現不同程度離析和泌水現象；水泥和膨潤土漿液用量的變化，對高塑性混凝土內部結構調整較為明顯，其密度值出現不同程度的變化；當水泥和膨潤土用量適宜時，密度值達到最高，坍落度和擴散度均滿足施工和設計技術要求，混凝土和易性達到最佳狀態。

經過上述圖表信息和綜合分析后，PC1-5和PC2-5兩種配合比試驗結果滿足施工參數和技術要求，確定為后續施工配合比，做進一步的施工配合比驗證。前期施工配合比見表5。

表5前期用調整前施工配合比

結合表5和表4，根據假設混凝土密度和實測混凝土密度，按下式進行配合比調整。調整結果及最終前期施工配合比見表6。

$M_T=M_Q\×\frac{{\mathrm{\ρ}}_S}{{\mathrm{\ρ}}_J}---\left(1\right)$

式中：M_T為各材料實際用量，kg；M_Q為各材料假設密度值下材料用量，kg；ρ_S為混凝土密度實測值，kg/m³；ρ_J為混凝土密度假設值，kg/m³。

表6前期用調整后施工配合比

本次施工配合比驗證，采用模擬施工的方法，在拌合樓進行模擬施工配合比試拌和。施工用拌合樓型號為120站，分為兩個攪拌罐，每個攪拌罐容量為3m³。拌合樓整個操作系統采用自動化控制系統。此次拌合過程中嚴格控制砂石骨料的含水率。在備用砂石料晾曬場進行了為期兩個月的砂石料晾曬工作，通過試驗，砂石料含水率控制在0.5％以內，砂石骨料含水率趨于干燥狀態。

根據需要進行了配合比驗證試驗，施工配合比驗證試驗前期工作，主要包括如下：

a)嚴格控制原材料含水率，測試砂石骨料含水率，確保砂石含水率控制在0.5％以內；

b)檢查拌合樓運行狀況，確保拌合樓運行正常平穩；

c)提前配置好濃度為10.0％的膨潤土漿液，按照要求摻好穩定劑，攪動存放不少48小時，確保膨潤土完全膨化；

d)將裝有液體緩凝減水劑裝置按照要求與拌合樓系統連接，確保控制系統稱量準確；

e)檢查拌合樓稱量系統，校準稱量系統，確保稱量系統運行正常，稱量準確；

f)拌合系統試運行，檢查各系統連接正常，系統運行平穩。

按照表6前期用施工調整后配合比設定系統各材料用量，拌合時間設定120s，運轉攪拌罐和各系統，投入各原材料到攪拌罐中，進行攪拌。按照PC1和PC2兩個系列配合比，試拌和共分為六次進行，每個系列3次。前兩次出于系統磨合和損失考慮，放棄現場測試和取樣工作。在第三次試拌和中進行現場測試和取樣工作。

(1)現場測試

現場測試包括檢測混凝土坍落度和擴散度，并測定混凝土密度值，進一步校準施工用配合比，并用高徑比為2:1的混凝土試模進行取樣工作。并按照相關規范和標準要求進行現場測試。其現場測試成果見表7。

表7拌合樓試拌和混凝土物理性能試驗現場測試成果

經過拌合樓試拌和現場測試，根據表7試驗成果，PC1和PC2兩個系列高塑性混凝土物理性能滿足施工設計技術參數要求，符合試驗室室內試拌試驗成果。進一步確定前期PC1和PC2兩個系列配合比，進入后續拌合樓試拌和混凝土力學性能試驗階段。

(2)力學性能試驗

將拌合樓試拌和混凝土取樣試件按照前述方式進行混凝土的養護和維護，28天后按照下文膨潤土摻量試驗中的方式進行混凝土的力學性能試驗。其試驗成果見表8。

表8拌合樓試拌和混凝土力學性能試驗成果表

根據表8試驗成果分析，該工程施工配合比力學性能試驗成果符合施工設計參數要求。

(三)膨潤土摻量試驗：在水泥用量、砂率、膨潤土漿液濃度、外加劑摻量不變的情況下，改變膨潤土摻量，且膨潤土漿液的減少量由同重量的水替代，然后進行混凝土拌合和澆筑，并通過拌合性能測試，確定滿足施工要求的允許的膨潤土摻量范圍。

高塑性混凝土拌合性能波動范圍主要依據其基本力學性能隨膨潤土摻量變化的規律，以及滿足施工設計參數要求高塑性混凝土拌合控制的膨潤土摻量范圍。在水泥用量、砂率、膨潤土漿液濃度、外加劑摻量不變的情況下，變化膨潤土摻量，找出高塑性混凝土基本力學性能的變化規律，確定膨潤土摻量范圍為理論，建立試驗構架模型。試驗方法及過程遵循相關標準規范。其主要工作包括，根據試驗理論建立試驗模型及試驗參數設置；根據試驗設置參數進行相關試驗；整理試驗數據和試驗成果分析；根據試驗成果展開膨潤土摻量對基本力學性能的影響研究；根據施工設計參數范圍，結合試驗成果圖表，建立計算模型公式，計算出允許膨潤土摻量范圍。

根據試驗理論，以水泥用量、砂率、膨潤土漿液濃度、外加劑摻量不變，變化膨潤土摻量，膨潤土漿液的增減將由水增減代替，在實際應用過程中這部分水由砂石料含水量確定，本次試驗砂石骨料含水率以干燥狀態為基準，建立試驗架構模型，其具體試驗參數設置見表9。

表9試驗參數設置

根據表9的試驗試驗參數進行了試驗室室內試拌，并按照相關標準規定進行了試樣的物理性能測試、取樣成型、維護、養護和基本力學性能試驗。物理性能測試主要包括，新拌混凝土的坍落度、擴散度、離析、泌水、密度等試驗測試和目測；基本力學性能包括，無側限抗壓強度、彈性模量及變形性能、滲透性能試驗。其試驗成果見表10、表11。

表10高塑性混凝土膨潤土摻量變化物理性能試驗成果

表11高塑性混凝土隨膨潤土摻量變化力學性能試驗成果

通過對表10高塑性混凝土膨潤土摻量變化物理性能試驗成果分析，隨膨潤土摻量的變化，高塑性混凝土物理性能變化趨勢見圖5、圖6所示。

根據表11高塑性混凝土膨潤土摻量變化物理性能試驗成果以及圖5和圖6高塑性混凝土物理性能—膨潤土摻量曲線圖變化趨勢，得出如下結論：

(1)高塑性混凝土物理性能隨膨潤土摻量減少，替換水增大，混凝土和易性能降低；

(2)當膨潤土摻量減少到一定程度時，混凝土出現不同程度的離析和泌水現象，坍落度和擴散度增大，混凝土密度值相應減小；

(3)當PC1系列膨潤土摻量由55.3％減少到38.2％，PC2系列膨潤土摻量由16.1％減少到9.8％時，混凝土物理性能未能滿足施工技術要求，坍落度和擴散度均超過設計技術要求限定值；

(4)隨著膨潤土摻量不斷減少，混凝土物理性能下降趨勢由緩變強。

經過表11高塑性混凝土隨膨潤土摻量變化力學性能試驗成果分析，高塑性混凝土無側限抗壓強度隨膨潤土摻量的變化規律和趨勢見圖7和圖8；隨膨潤土摻量變化各系列高塑性混凝土無側限抗壓強度各齡期變化趨勢和分布見圖9和圖10。

高塑性混凝土無側限抗壓強度受膨潤土摻量的影響，在其它原材料用量相同的條件下，膨潤土摻量增加，無側限抗壓強度降低，且降低趨勢由快變慢。由圖7、圖8可以看出，隨膨潤土摻量增大，無側限抗壓強度呈下降趨勢，齡期為28天高塑性混凝土無側限抗壓強度減小的趨勢在混凝土強度較高的系列中表現趨勢更為明顯，膨潤土摻量增加的前期階段，無側限抗壓強度降低速率很快，后期階段，降低速率變慢，降幅由快變慢，在圖中的表現就是前邊部分曲線斜率比后邊部分要大。由圖9、圖10可以看出，所有系列高塑性混凝土隨齡期的增長，無側限抗壓強度增大，增長趨勢由快變慢，由各系列混凝土趨勢分布看出，隨膨潤土摻量的增加，趨勢線的斜率由大變小，說明強度較高摻量越小的高塑性混凝土隨齡期增長強度增大的趨勢更為明顯。

由表11進行28天齡期兩個系列高塑性混凝土無側限抗壓強度隨膨潤土摻量變化的線性回歸分析，具體見圖11、圖12。

圖12 PC2系列高塑性混凝土無側限抗壓強度隨膨潤土摻量變化的回歸分析

由圖11、圖12可得到公式：

Y_PC1＝0.0014X_PC1²-0.1526X_PC1+5.2885 (2)

Y_PC2＝0.1188X_PC2²-3.6019X_PC2+35.717 (3)

式中：Y_PC1、Y_PC2為塑性混凝土無側限抗壓強度，MPa；X_PC1、X_PC2為膨潤土摻量，％。

根據表11和式2、式3建立無側限抗壓強度計算值與實測值關系，PC1和PC2系列各關系見表12。

表12高塑性混凝土無側限抗壓強度計算值與實測值

根據表12計算出實測值/計算值的比率關系，PC1系列標準差為0.03，平均值為1.07，變異系數為0.03；PC2系列標準差為0.02，平均值為1.01，變異系數為0.02。經統計分析，變異系數較小，兩個公式擬合較好，計算值和實測值比較變化較小。

綜上所述，當高塑性混凝土其它所用材料用量不變的情況下，無側限抗壓強度隨膨潤土摻量的減少而增大，并增大趨勢由弱變強；隨齡期的增加，無側限抗壓強度增長由弱變強；PC1系列膨潤土摻量由55.3％減少到41.8％時，強度增大20.0％，當減少到34.7％時，強度增大48.4％；PC2系列膨潤土摻量由16.1％減少到11.4％時，強度增大18.9％，當減少到9.4％時，強度增大45.8％；基準混凝土強度越高，隨膨潤土摻量減少，增長趨勢越明顯。

通過對表11彈性模量和變形性能試驗成果分析，隨膨潤土摻量的減少高塑性混凝土彈性模量增大變形減小，其減小趨勢見圖13、圖14。

由圖13、圖14可知，當高塑性混凝土材料用量一定時，高塑性混凝土彈性模量隨膨潤土摻量變化增長趨勢明顯，且增長趨勢由緩變強；變形性能隨膨潤土摻量的減少而減小。其回歸趨勢見圖15、圖16。

由圖15、圖16彈性模量隨膨潤土摻量變化關系有式4、式5。

Y_PC1t＝0.1273X_PC1²-23.248X_PC1+1129.3 (4)

Y_PC2t＝20.338X_PC2²-721.86X_PC2+7692.6 (5)

式中：Y_PC1t、Y_PC2t為高塑性混凝土彈性模量，MPa。

根據式4、式5有計算彈性模量，見表13。

表13高塑性混凝土彈性模量計算值與實測值

根據表13計算出實測值/計算值的比率關系，PC1系列標準差為0.01，平均值為1.00，變異系數為0.01；PC2系列標準差為0.01，平均值為1.00，變異系數為0.009。經統計分析，變異系數較小，兩公式擬合較好，計算值和實測值相比較變化較小。

根據表11和表13，有高塑性混凝土無側限抗壓強度與彈性模量計算值關系，見圖17、18。

由圖17和圖18可知，當高塑性混凝土在其它材料用量不變膨潤土摻量變化的情況下，其彈性模量隨高塑性混凝土28天無側限抗壓強度的增長而增大，相對強度較小的混凝土來說，增長趨勢較快。

由于現階段尚無標準的高塑性混凝土變形性能的試驗規定，各單位和機構可能在試驗方法上有所不同，在數據的采集以及設備不同都可能給試驗結果帶來離散性較大的特點。總體來說，呈現一定的規律和相關性，基本都是隨強度的增長而增長的趨勢，且增長趨勢由快變慢，后期趨于平緩，其拐點與28天無側限抗壓強度基本一致。本次實施例在彈性模量的試驗成果中得出，當PC1系列膨潤土摻量由55.3％減少到41.8％時，彈性模量增大63.2％，當減少到34.7％時，彈性模量增大104.2％；PC2系列膨潤土摻量由16.1％減少到11.4％時，彈性模量增大57.3％，當減少到9.4％時，彈性模量增大102.1％。

由表11試驗成果看，高塑性混凝土滲透性能隨膨潤土摻量變化影響并不是很大，基本同屬于一個量級，其變化趨勢見圖19和圖20。

由圖19和圖20可知，當高塑性混凝土所用材料不變隨膨潤土摻量變化的情況下，混凝土的滲透性能隨膨潤土的摻量變小而增大。其變化趨勢由膨潤土摻量減小而由弱變強。總體上來講，膨潤土摻量對滲透性能的影響變化趨勢較弱，幾乎處于同一個量級。

由表11可以看出高塑性混凝土滲透性與無側限抗壓強度的關系，見圖21和圖22。

由圖21和圖22高塑性混凝土滲透性能與抗壓強度的關系可以看出，高塑性混凝土滲透性能隨抗壓強度的增長而減弱，其變化趨勢由緩變強。

綜上所述，高塑性混凝土滲透性能隨膨潤土摻量變化的影響較小，在本實施例的膨潤土摻量取值范圍內滲透系數均滿足本工程施工技術要求。高塑性混凝土滲透性能在保持其它原材料不變的情況下，改變膨潤土摻量，混凝土滲透性能有降低的趨勢。

根據式(2)、(3)、(4)、(5)以及相關結論，結合技術要求，可得出滿足施工參數的膨潤土摻量，其結果見表15。由于砂石骨料干燥狀態時含水率最低為“0”，故膨潤土最大摻量按照PC1-5和PC2-5高塑性混凝土配合比摻量進行，即55.0％和16.0％；在本次實施例膨潤土取值范圍內，彈性模量及變形和滲透性均滿足施工設計要求，故膨潤土摻量范圍按照本實施例取值范圍進行。

表15膨潤土摻量范圍

根據表15可以看出，膨潤土摻量范圍PC1為55.0％～38.2％和PC2為16.0％～11.5％時滿足設計施工要求。最佳膨潤土摻量范圍PC1為55.0％～38.2％和PC2為16.0％～11.5％。

(四)由允許的膨潤土摻量范圍計算膨潤土漿液的最大減少量，即替代水的最大用量，也即允許的砂石骨料最大含水量，進而得到允許的砂石骨料最大含水率；

綜合以上信息，膨潤土摻量范圍PC1為55.0％～38.2％和PC2為16.0％～11.5％時，根據高塑性混凝土配合比PC1-5和PC2-5相關材料用量，以及膨潤土漿液濃度10.0％，由式6、式7、式80和式9可以得出膨潤土漿液的最大減少值PC1為140kg，PC2為116kg。

$N_1=\frac{M_1}{M_2}---\left(6\right)$

$N_2=\frac{M_1}{M_3}---\left(7\right)$

M_J＝M₁+M₃ (8)

M＝M₄-M₅ (9)

式中：N₁為膨潤土摻量，％；N₂為膨潤土漿液濃度，％；M為膨潤土漿液減少量，kg；M₁為膨潤土用量，kg；M₂為水泥用量，kg；M₃為膨潤土漿液用水量，kg；M₄為膨潤土漿液初始用量，kg；M₅為膨潤土漿液目標用量，kg；M_J為膨潤土漿液用量，kg。

根據膨潤土漿液的最大減少值PC1為140kg，PC2為116kg，可得到最大替代水用量PC1為140kg，PC2為116kg。在拌和控制的過程中，砂石骨料倉及堆放場采用蓋頂和覆蓋措施，經過多次抽樣檢測，粗骨料最大含水量控制在4.5％以內，細骨料含水量控制在9.5％以內。由此可知，根據PC1-5和PC2-5高塑性混凝土配合比砂石骨料用量情況，其最大含水量為分別為125kg和114kg，滿足替代水最大限量值。

實際施工中，先判斷砂石骨料的實際含水率是否小于允許的砂石骨料最大含水率，若小于則根據砂石骨料的實際含水量相應的減掉同重量的膨潤土漿液用量，再進行混凝土拌合；否則先對砂石骨料進行干燥處理，使其實際含水率小于允許的砂石骨料最大含水率，再按上述方法拌合。

綜上所述，在拌合樓混凝土拌合過程中嚴格控制砂石骨料含水率，其允許粗骨料含水率為4.5％以內，細骨料含水率9.5％以內；在拌合過程中，以PC1-5和PC2-5配合比膨潤土漿液用量為基準，根據砂石骨料得實際含水率，相應減掉膨潤土漿液用量；當發現砂石骨料總含水量PC1超過125kg和PC2超過114kg時，應立即停止混凝土拌合和澆筑，進行相關處理。

(五)應用評估：在澆筑過程中，主要按照相關技術標準以一定的頻率控制新拌混凝土的坍落度和擴散度，以及按照相關施工技術標準檢查混凝土溫度。并嚴格按照相關規定以及本實施例第4章節進行檢測、測試、取樣工作。并將取樣成型的混凝土試件嚴格按照相關技術標準進行養護和維護，做好標記工作和相關記錄。不定期抽查拌合樓實際用料單。

本次試驗成果為現場施工澆筑PC1和PC2兩個系列高塑性混凝土的取樣試驗成果，取樣頻率符合相關技術標準要求。本次僅對符合設計施工要求的28天力學性能試驗成果進行相關的統計整理和分析，其結果如下所述。

根據PC1和PC2系列高塑性混凝土28天無側限抗壓強度試驗成果，整理分析后見圖23和圖24。由圖23和圖24可以看出，PC1系列混凝土無側限抗壓強度值基本分布于1.2MPa～1.5MPa，PC2系列混凝土無側限抗壓強度值基本分布于5.8MPa～9.9MPa，與本實施例研究方向基本保持一致。根據試驗數據進行了統計分析，其結果見表28，由表28可以看出，PC1系列混凝土無側限抗壓強度值分布于1.2MPa～1.5MPa區間頻率為81.5％，PC2系列混凝土無側限抗壓強度值分布于5.8MPa～9.9MPa區間頻率為99.4％。由表16繪制高塑性混凝土無側限抗壓強度正態分布圖，見圖25和圖26。

表16高塑性混凝土28天無側限抗壓強度取樣頻次頻率分布表

根據28天無側限抗壓強度試驗成果和以上信息，經計算PC1和PC2系列高塑性混凝土評定結果見表17。

表17高塑性混凝土28天無側限抗壓強評定表

根據表17可以看出，PC1和PC2兩個系列高塑性混凝土配合比在其它所用材料用量保持不變改變膨潤土摻量的情況下，整個施工澆筑過程中，高塑性混凝土28天無側限抗壓強度滿足施工技術要求，保證率符合相關技術標準要求。兩個系列高塑性混凝土無側限抗壓強度指標狀態良好。

根據現場取樣彈性模量及變形試驗成果見圖27、圖28、圖29和圖30，可以看出兩個系列高塑性混凝土彈性模量及變形指標滿足設計施工技術要求。從圖中看出，PC1系列高塑性混凝土彈性模量指標基本分布于200MPa～500MPa之間，三軸變形性能指標基本分布于2.0％～7.0％之間；從圖31和圖32看出，PC2系列高塑性混凝土彈性模量指標基本分布于1400MPa～2400MPa之間，三軸變形性能指標基本分布于2.0％～3.5％之間。經試驗成果統計和計算后見表18。

表18高塑性混凝土彈性模量及三軸變形試驗成果統計

由表18看出，本工程施工用高塑性混凝土彈性模量及變形性能滿足設計施工要求。兩個系列混凝土合格率均達到99.5％以上。

根據現場取樣滲透性能試驗成果見圖31和圖32，從圖中看出，PC1系列高塑性混凝土滲透性能滿足于設計施工要求，其滲透系數基本分布于1.00E-10m/s～7.00E-10m/s之間，PC2系列高塑性混凝土滲透性能滿足于設計施工要求，其滲透系數基本分布于1.00E-10m/s～8.00E-10m/s之間，和本實施例試驗成果基本保持一致。滲透性能試驗成果整理分析見表19。

表19高塑性混凝土滲透性能試驗成果統計

從表19可以看出，高塑性混凝土滲透性能滿足設計施工要求。合格率達到100％。

綜上所述，在應用階段按照本方法控制的高塑性混凝土各性能滿足施工技術設計要求。運行狀態良好。