摘要
通过室内试验，研究了配合比和养护龄期对塑性混凝土强度的影响，并测定了相应条件下塑性混凝土的pH值和电导率，明确了水泥掺量和龄期对pH值和电导率的影响规律，进一步发现塑性混凝土pH值、电导率与强度之间存在定量关系.结果表明：随着水泥掺量的增加，塑性混凝土强度、pH值和电导率均增大；随着龄期的增加，塑性混凝土强度增大，pH值和电导率均先增大后减小；不同水泥掺量和龄期下，塑性混凝土pH值可划分为3个阶段：11.60~12.20、12.20~12.35和12.35~12.80，各阶段下电导率与强度均呈幂函数关系.
目前，简易填埋场渗沥液渗漏和污染场地污染物运移污染地下环境等工程问题凸显，垂直防污屏障具有很好的强度和防渗性，可以较好的控制污染物向周围运移，被广泛的应用于填埋场工程和污染场地管控工
塑性混凝土墙不仅要求具备较低的渗透性，而且要具有较高的强度，以保证其在外荷载作用下不破裂.目前，国内外学者对塑性混凝土强度开展了相关研究，发现其内部孔径结构与强度密切相
为了解决以上问题，本文以水泥、膨润土、水和砂组成的塑性混凝土为研究对象，分别开展了不同水泥掺量和养护龄期条件下塑性混凝土无侧限抗压强度（以下简称强度）研究，进一步测定了相应水泥掺量和养护龄期下塑性混凝土的pH值和电导率，分析并建立了pH值和电导率与塑性混凝土强度的定量关系.
试验材料选用42.5级普通硅酸盐水泥、河北膨润土（HB）、福建标准砂（FS）和水.其中，水中含铅离子浓度约为0.013 mol/L.为了模拟垂直防污屏障在现场常遇到的砂性土地层，选用了商用的级配不良中砂即福建标准砂.砂土粒径分布通过筛分法测得，膨润土粒径分布采用马尔文激光粒度仪测得，结果见
图1 砂和膨润土的粒径分布
Fig.1 Particle size distributions of FS and HB
采用PY‑300应变控制式无侧限压缩仪测定塑性混凝土的强度（f ），其加载速率为3 mm/min.无侧限压缩仪中试样模具为内径39.1 mm、高度80 mm的三瓣膜，将塑性混凝土混合均匀后放入三瓣膜中进行制样（每组配合比下制备5个试件）.为保证试件密实均匀，将塑性混凝土分3次装入，每次均进行充分振捣，制样1 d后拆模，将脱模后的样品放入恒温养护箱中进行养护，温度（20±2） ℃，相对湿度不低于95%，养护龄期为3、7、14、28 d.
采用不锈钢药勺对刚制备的试件（龄期为0 d）和强度试验结束后的试件（龄期为3、7、14、28 d）分别取样15 g进行碾压，取样点为试件中心处，碾压后的15 g样品与75 g去离子水放入150 mL离心管中混合，震荡20 min使其混合均匀，静止后分别测定塑性混凝土的pH值和电导率（σ）.采用上海越平PHS‑3CU型pH计测定pH值，采用雷磁DDS‑307A电导率仪测定电导率.其中，pH值和电导率每隔5 min测量1次，直至测量数值稳定，测定时的温度均为室温（25 ℃）.
塑性混凝土的强度见
图2 塑性混凝土的强度
Fig.2 Strength of plastic concrete
塑性混凝土的pH值测定结果见
图3 塑性混凝土的pH值
Fig.3 pH value of plastic concrete
塑性混凝土电导率测定结果见
图4 塑性混凝土的电导率
Fig.4 EC of plastic concrete
由图
水泥水化后的产物为氢氧化钙（Ca（OH）2）、水化硅酸钙（C‑S‑H凝胶）和水化铝酸钙（C‑A‑H）等，其稳定存在的pH值分别为12.23、10.40、11.43.混凝土的孔隙水为Ca（OH）2饱和溶液，其pH值为12.00~13.00，呈强碱
由于碳化反应的速度在相同条件下保持不变，因此，可以结合图
图5 塑性混凝土pH值与强度的关系
Fig.5 Relationship between pH value and strength of plastic concrete
图6 塑性混凝土电导率与强度的关系
Fig.6 Relationship between electrical conductivity and strength of plastic concrete
在pH值为12.35~12.80时（3~7 d），塑性混凝土主要剩余水化产物为钙矾石、C‑S‑H凝胶、Pb（OH）2和Ca（OH）2，电导率σ与强度f的关系为：
| f=5.29-3.58/［1+（σ/6.88 | （1） |
在pH值为12.20~12.35时（7~14 d），塑性混凝土主要剩余水化产物为C‑S‑H凝胶、Pb（OH）2和Ca（OH）2，电导率与强度的关系为：
| f=1 139-1 139/［1+（σ/56.93 | （2） |
在pH值为11.6~12.2时（14~28 d），塑性混凝土主要剩余水化产物为C‑S‑H凝胶，电导率与强度的关系为：
| f=15.28-11.81/［1+（σ/5.66 | （3） |
综上可以发现，前人采用单一指标pH值或导电性来描述塑性混凝土强度会导致一定的误差，pH值和电导率可以综合反映塑性混凝土产物种类和水化反应程度，因此采用pH值和电导率来综合描述塑性混凝土强度是合理的，在不同pH值范围内，塑性混凝土强度和电导率之间存在很好的幂函数关系.
（1）塑性混凝土强度随着水泥掺量和养护龄期的增加而增大；pH值和电导率随着水泥掺量的增加而增大，随着养护龄期的增加而先增大后减小.
（2）不同养护龄期和配合比下，塑性混凝土水化反应程度和水化产物不同，导致pH值和电导率不断变化，进而影响塑性混凝土强度.
（3）pH值和电导率可以综合反映塑性混凝土水化产物种类和水化反应程度， pH值呈现3个阶段：11.60~12.20、12.20~12.35、12.35~12.80，每个阶段下塑性混凝土电导率与强度均呈现很好的幂函数关系.
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