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颜世忠¹ ,  施振跃2

 

( 1 .  济宁高新区王因街道办事处 ，济宁 272103 ;  2.  山东科技大学 资源学院 ，泰安 271019)

摘   要 ：为研究复掺粉煤灰 、硅灰对水工混凝土抗冻性能的影响 ，设定粉煤灰 、硅灰掺量为 30% 、40% ,质量比分别为 2 ∶1 、3 ∶1 、4 ∶1 ,  分析了冻融循环过程中混凝土的质量损失率 、相对动弹性模量 、抗压强度 、劈裂抗拉强度 、抗冲磨强度的变化规律。结果表明：掺粉煤灰 、硅灰可提升混凝土抗压 、抗拉 、抗冲磨强度 ，掺量为 30% 、质量比为 2 ∶1 时效果最佳 ；随冻融循环次数增加 ，掺粉煤灰 、硅灰混凝土各项性能指标均有所下降，其中掺量为 30% 、质量比为 2 ∶1 和 3 ∶1 的混凝土质量损失率 、抗冲磨强度损失最小 ，掺量为 30% 、质量比为2 ∶1 以及掺量为 40% 、质量比为 4 ∶1 的混凝土抗压 、劈裂抗拉强度以及相对动弹性模量冻融损失最小 ；建议硅灰掺量为 10% ,  粉煤灰掺量宜为 20%~ 30% 。研究成果可为混凝土配合比设计提供理论依据。

关键词：粉煤灰 ；硅灰 ；混凝土 ；冻融循环 ；抗冻性能 ；劣化损失

中图分类号：TU528           文献标志码：A           文章编号： 1005- 8249   (2026)  01- 0052- 06

DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2026.01 .010

YAN Shizhong¹  ,  SHI Zhenyue²

( 1 . Wangyin Sub - district  Office Ji ’ning High - tech  Zone ,  Ji ’ning 272103 ,   China;  2. College  of Resources ,Shandong University of Science and Technology ,  Tai ’an 271019 ,   China)

Abstract :   Concrete structures in hydraulic engineering are susceptible to damage from prolonged freeze - thaw cycles ,   leading to a shortened service life .   To  investigate  the effect of combined fly ash and silica fume additions on the freeze - thaw resistance  of hydraulic concrete ,  fly ash and  silica  fume  were  added  at  30%   and  40%   by  mass ,   respectively ,  with mass ratios of 2 ∶1 , 3 ∶1 ,   and 4 ∶1.    The variation patterns of concrete mass loss rate ,   relative dynamic modulus of elasticity ,   compressive strength , splitting tensile strength ,   and  abrasion resistance  during freeze - thaw cycles  were  analysed.   Results  indicate  that  fly  ash  and silica fume enhance concrete compressive ,  tensile ,   and abrasion resistance ,   with optimal performance achieved at 30%  fly ash content and a 2 ∶1  mass  ratio.    With  increasing  freeze  -  thaw  cycles ,    all  performance  indicators  of  fly ash and silica  fume concrete decreased.   Among these ,   concrete  with 30%  fly  ash/silica fume  at mass  ratios of 2 ∶1 and 3 ∶1 exhibited  the smallest mass loss rate and abrasion resistance loss .   Concretes with 30%  fly ash at a 2 ∶1 mass ratio and 40% fly ash at a 4 ∶1 mass ratio exhibited the smallest losses in compressive strength ,   splitting tensile strength ,   and relative dynamic modulus of elasticity during freeze - thaw cycles .   It  is  recommended  that fly ash content be  maintained between 20%  and 30% ,   with silica fume at 10% .These findings provide theoretical reference for concrete mix design in hydraulic engineering projects .   The  research  results  can provide a theoretical basis for concrete mix design.

Key words :  fly ash;  silica fume;  concrete;  freeze - thaw cycle;  frost resistance;  deterioration loss

项目来源： 国家自然科学基金青年基金  (52404134) 。

作者简介：颜世忠  (1968—) ,  男 ，专科 ，工程师 ，研究方向：水利水电工程。

通信作者：施振跃  (1989—) ,  男 ，博士 ，讲师 ，研究方向： 安全科学与工程。

收稿日期：2025 - 1 1 - 06