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(jì)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(zhǔn)地預(yù)測硅灰對混凝土滲透性的影響。并且，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證實(shí)了這一理論方法的可靠性與準(zhǔn)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(shí)，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(dāng)硅灰替代比超過 15% 時(shí)，混凝土的滲透率又會(huì)逐漸上升。這是因?yàn)檫^量的硅灰可能會(huì)導(dǎo)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(shí)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(xì)度也是影響混凝土滲透性的重要因素之一。當(dāng)硅灰的細(xì)度增加時(shí)，其顆粒更加細(xì)小，能夠填充到更為微小的孔隙之中，進(jìn)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(yán)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(gè)月的氯離子擴(kuò)散率均呈現(xiàn)出顯著的降低趨勢。當(dāng)硅灰替代比達(dá)到 7.5% 時(shí)，氯離子擴(kuò)散率基本達(dá)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(kuò)散系數(shù)，對單摻硅灰以及復(fù)摻粉煤灰和硅灰的混凝土抗氯離子滲透性能進(jìn)行深入探究。
研究結(jié)果顯示，單摻硅灰的混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)相較于復(fù)摻粉煤灰和硅灰的混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)要小 0.27×10?12m2/s，降低幅度達(dá)到 25%，與未添加任何摻料的混凝土相比，降低幅度更是高達(dá) 84%。這主要是由于硅灰的顆粒細(xì)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(shí)性，使得混凝土對氯離子的擴(kuò)散具有更強(qiáng)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(jìn)而有力地增強(qiáng)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(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。
