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本文扼要介绍了可压缩堆积模型的理论基础和比强度法的基本原理,在现有的研究成果基础上,分析了不同水胶比和不同矿物掺合料掺量条件下,矿物掺合料的堆积密实效应和化学效应对超高性能混凝土硬化性能的影响;深入讨论了可压缩堆积模型应用于粉体颗粒体系堆积密实度计算时,堆积密实度与火山灰效应存在的某种关系;并通过数学工具将堆积密实度和火山灰效应进行了合理量化;最后通过实例,得出了超高性能混凝土配合比设计方法,为超高性能混凝土的配合比设计提供了一条有效的途径。取得了如下主要成果:(1)根据可压缩堆积模型计算的堆积密实度,可以数值化地反映混合料的堆积密实程度;为了能够建立堆积密实度与火山灰效应之间的关系,对堆积密实度进行了无量纲化,定义了堆积密实度贡献值和堆积密实度贡献率,并提出了相应的计算公式。(2)矿物掺合料单掺时,不论水胶比的变化,随着掺量的变化,其堆积密实度与混凝土的抗压强度具有相类似的变化趋势;且通过计算可知,硅灰在四种水胶比下,随着堆积密实度贡献值增大,其火山灰效应强度贡献率也随之增大,堆积密实度与火山灰效应具有相关性,且用堆积密实度量化火山灰效应是合理的。(3)在两个双掺体系中,矿物掺合料的堆积密实效应对超高性能混凝土硬化性能有重要影响,其堆积密实效应根据水胶比、矿物掺量和混凝土的龄期变化而发生变化。且不同水胶比下矿物掺合料的堆积密实度与火山灰效应强度贡献率具有相关性,用堆积密实度贡献率可以模拟不同水胶比下复合掺加矿物掺合料的火山灰效应强度贡献率的变化。(4)在不同水胶比下,无论是单掺硅灰体系还是双掺体系,都可以利用数学工具建立堆积密实度贡献率与火山灰效应强度贡献率之间的关系,从而可以通过混凝土的堆积密实度贡献率计算其火山灰效应强度贡献率的大小。(5)根据不同水胶比,不同矿物掺合料掺量下的混凝土堆积密实度贡献率和火山灰效应强度贡献率之间的数学关系,建立了超高性能混凝土配合比设计模型,并编制了MATLAB计算程序,通过实例进行了超高性能混凝土配合比设计,实现了通过可压缩堆积模型和比强度法来配制超高性能混凝土的目的。