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近几个世纪以来,随着社会工业化进程的不断加快,环境持续恶化,导致钢筋混凝土结构物因耐久性不足而破坏,给国民经济造成了巨大的损失,人们的生命财产也受到了严重威胁。钢筋混凝土结构的耐久性与可靠性问题也引起世界各国的高度重视,成为一个世界性的难题。国内外许多专家学者对钢筋混凝土结构物的耐久性问题进行了深入研究,取得了大量的研究成果,提出了很多提高钢筋混凝土耐久性的措施,其中通过在混凝土中掺加矿物掺合料来提高混凝土的耐久性已经是一种成熟的做法,并得到了广泛应用。硅灰是从硅铁冶炼、工业的废气中收集到的副产品,是工业“三废”之一,硅灰掺入混凝土中,能够明显改善混凝土的强度和耐久性。但是目前,我国硅灰资源并不充足,而且其中高品质硅灰比例较小,大部分为中、低品质硅灰(SiO2含量≤85%)。而现在,针对于中、低品质硅灰的开发和利用,国内外相关的研究还较少。本文主要通过对不同品质硅灰与粉煤灰双掺混凝土以及低品质硅灰单掺混凝土进行强度及耐久性试验,测试其相应的强度及耐久性指标,分析其规律,探讨中、低品质硅灰的合理利用方式,并通过压汞法测试混凝土水泥石的孔结构特征参数及孔径分布,分析不同品质硅灰对双掺混凝土孔结构的影响,解释相应混凝土宏观行为,在孔结构分析基础上,利用灰色关联度分析方法,分析混凝土的孔结构特征参数和孔径分布对混凝土强度和耐久性的影响,找出最大影响因素,并建立相应的GM(1,N)多影响因素的动态灰色预测模型。主要结论如下:(1)硅灰掺量一定时,硅灰品质越高,双掺混凝土的强度及耐久性能越好;在品质一定的情况下,高品质硅灰双掺混凝土的强度和耐久性与硅灰的掺量呈正的比例关系,即掺量越大,强度越高,耐久性越好;对于中、低品质硅灰,却没有明显的规律性关系。综合分析后,可以考虑把中、低品质硅灰可以选择性的应用于实际工程中,以充分利用现有硅灰资源。(2)不同品质硅灰对双掺混凝土强度和耐久性的影响,归根到底是由于硅灰和粉煤灰对混凝土孔结构的改善,且不同品质硅灰对双掺混凝土孔结构的影响规律与其对双掺混凝土强度及耐久性的规律相同。(3)通过灰色关联度分析可知,不同孔结构参数对混凝土强度及耐久性的影响权重是不同的。对于混凝土强度,依次为:总孔隙率>临界孔径>最可几孔径;对于混凝土抗氯离子渗透性,依次为:平均孔径>最可几孔径>临界孔径;对于混凝土抗硫酸盐腐蚀膨胀,依次为:总孔隙率、平均孔径和最可几孔径;对于混凝土抗冻性,依次为:总孔隙率>临界孔径>最可几孔径。不同与孔结构特征参数,混凝土孔径分布中各级孔对混凝土性能的影响权重次序是相同的,仅数值不同。其次序按关联度大小依次为:孔径>200nm的孔、孔径为50-200nm的孔、孔径为20-50nm的孔和孔径为<20nm的孔。