复杂条件下高性能塑性混凝土力学和渗透性能

塑性混凝土是由水泥、粘土、膨润土、石子、砂子、水等原材料经搅拌、浇筑、凝结而成的柔性工程材料。因其成本低且具有较高的强度、较好的抗渗性能和适应较大变形的能力，已在水利工程、港口与海岸工程以及基础防渗工程中得到了较广泛的应用。本项目针对塑性混凝土理论研究滞后于工程应用的现状，尤其是结合我国病险水利工程、港口与海岸工程以及基础防渗工程除险加固对塑性混凝土高性能的要求，在普通塑性混凝土中掺入纤维、粉煤灰、硅灰形成高性能塑性混凝土，通过高性能塑性混凝土在单轴重复、三轴和真三轴等复杂应力条件下的试验以及围压作用下的渗透试验，重点研究水胶比、粘土和膨润土用量、纤维含量、粉煤灰和硅灰替代水泥量对塑性混凝土力学与渗透性能的影响，探讨高性能塑性混凝土配合比设计方法以及抗裂强度等基本力学性能指标的计算方法，提出复杂条件下高性能塑性混凝土本构关系模型、强度理论、破坏准则和渗透性能指标的计算方法。

塑性混凝土是由膨润土、粘土、水泥、砂、石和水等原料经搅拌、浇注、凝结而成的强度介于土和普通混凝土之间的柔性工程材料。为了推广塑性混凝土在工程中的应用，本项目通过多组不同配合比的塑性混凝土和高性能塑性混凝土试验，探讨了水胶比、用水量、水泥用量和砂率、纤维类型和掺量、粉煤灰和硅灰取代量等参数对塑性混凝土性能的影响，建立了用水量与其余材料用量的关系。在此基础上，通过大量的塑性混凝土和高性能塑性混凝土单轴抗压、三轴压缩、单轴循环加载和渗透等试验，研究了单轴受压下塑性混凝土和高性能塑性混凝土的基本力学性能、渗透性能、单轴和三轴压缩下塑性混凝土和高性能塑性混凝土的本构关系和强度准则，分别建立了塑性混凝土和高性能塑性混凝土强度之间的换算关系和计算方法以及单轴和三轴压缩下本构模型、强度理论及破坏准则，提出了适用于塑性混凝土和高性能塑性混凝土渗透测试和计算方法。