高吸水树脂对混凝土性能的影响研究.pdf

2 0 1 5年第 1 1 期 1 1月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA C0NCRETE AND CEMENT PR0DUCTS 201 5 No 11 No v e mb e r 高吸水树脂对混凝土性能的影响研究 魏 晓帆 1 ,2 ， 柯 国炬 ， 侯子义 ， 田 波 ( 1 交通运输部公路科学研究院， 北京 1 0 0 0 8 8 ； 2 河北工业大学土木工程学院 ， 天津 3 0 0 4 0 1 ) 摘要 ： 通 过 水 泥砂 浆 流 动 度 试 验 、 水 泥 胶 砂 试 件 强 度 试 验 、 水 泥 胶 砂 试 件 干 缩 试 验 、 混 凝 土 强 度 试 验 、 混 凝 土 孔 结构 分析 和混凝土面板早期诱导 开裂试验 ， 系统研 究了高吸水树脂对水泥胶砂及混凝土性能的影响。结果表 明， 高吸水树 脂 内养护对水泥胶砂试件流动性影 响与其吸水性能有重要 关 系， 但在混凝土 中则并不明显 ； 高吸 水树 脂对 水 泥胶砂 试件早期 干缩有很好 的抑 制作用 ， 后 期干 缩抑 制效果不明显 ； 高吸水树脂对混凝 土后期 强度 降低 不大 ， 对 混 凝 土 孔 结 构 总孔 隙 率 影 响 不 明 显 ， 高吸 水 树 脂 增 大 了混 凝 土 大 孔 的 体 积 ， 稍 微 降低 了 气孔 间距 系数 ； 掺 吸 水 树 脂 的混凝 土要控 制早期水分蒸发 。 避 免发生塑性收缩开裂 。 关键词 ： 内养护 ； 高吸 水树 脂； 强度 ； 开裂 ； 孔 结构 Ab s t r a c t ：T h e i n fl u e n c e o f t w o d i f f e r e n t s u p e r a b s o r b e n t p o l y me r s a s a n i n t e r n a l c u rin g a g e n t o n t h e p r o p e r t i e s o f t h e c e me n t p a s t e a n d c o n c r e t e a r e s t u d i e d b y i n v e s t i g a t i n g t h e c e me n t mo rta r f l o w t e s t ，c e me n t mo rta r s t r e n g t h t e s t ， c e me n t mo r t a r s p e c i me n s s h ri n k a g e t e s t ，s t r e n g t h t e s t o f c o n c r e t e ，c o n c r e t e p o r e s t r u c t u r e a n a l y s i s a n d t h e c o n c r e t e e a r l y i n d u c e d c r a c k i n g t e s t T h e e x p e rime n t r e s u h s s h o w t h a t i n fl u e n c e o f S AP o n t h e fl u i d i t y o f c e me n t mo rta r h a s i mp o rt a n t r e l a t i o n s h i p wi t h i t s wa t e r a b s o r p t i o n p r o p e r t y b u t i t i s n o t o b v i o u s f o r t h e c o n c r e t e T h e S AP c a n c o u n t e r a c t t h e e a r l y s h ri n k a g e o f c e me n t p a s t e e ff e c t i v e l y w h i l e i t i s n o t o b v i o u s for t h e l a t e r a g e T h e i n fl u e n c e o f S AP O i l t h e c o n c r e t e s t r e n g t h a n d a i r c o n t e n t a r e n o t e v i d e n t ， t h e s p a c i n g f a c t o r i s a t t e n u a t e d E a r l y wa t e r e v a p o r a t i o n mu s t b e e o t r o l l e d for c o n c r e t e w i t h S AP t o a v o i d p l a s t i c c r a c ki ng Ke y w o r d s ： I n t e r n a l c u ri n g ； S u p e r a b s o r b e n t p o l y m e r s ( S A P ) ； S t r e n gt h ； C r a c k i n g ； P o r e s t r u c t u r e 中图分类号 ： T U 5 2 8 0 1 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 5) 1 1 一 O 1 0 7 0前 言 高性能混凝土 因为其强度 高、抗渗透性好 ， 能 有效 隔绝有 害介 质和水分进入而得到 了越 来越广 泛 的应 用 。随着 应 用 日益广 泛 ， 其缺 点也 暴露 出来 ， 高性能混凝 土在配 比上 的特点是低水灰 比【 l 1 ， 在保 证混凝 土强度的 同时使得混凝土 内部 自干燥现象 十分显著 ， 混凝 土内部湿度下降会使混凝 土毛细孔 内形成弯月面从而产生毛细孑 L 负压力 ， 当混凝土构 件变形受 到限制而毛细孔负压力过大 时就会产生 开裂 ， 严重影响高性能混凝土的强度和使用寿命 。 通过养护减少 高性 能混凝土 的 自收缩 以及干 燥收缩 十分必要。高性能混凝土由于致密的结构导 致外部养 护效果不佳 ， 因此 ， 内部养护成为一种非 常重要的手段 。内养护技术主要分 为两种 ： 饱水轻 集料 内养 护技术 ( L WA) 和高 吸水树脂 内养护技术 ( S AP ) 2 1 。 高吸水树脂是一种具有很高吸水倍率的高 基金项 目： 国家 国际科 技合作专 项项 目( 2 0 1 4 D F R 8 1 0 0 0 ) ； 二 秦 高速公 路科 技示 范工程 项 目( H一 2 0 1 4 1 ) ； 内蒙古 自治 区 交通运输厅 建设科技项 目( N J 一 2 0 1 3 3 1 ) 。 分子聚合物材料 ， 其 内部的空间网络结构能够吸收 并且存储水分 ， 在混凝土内部起 到一个蓄水池 的作 用 ， 当与外部溶液的渗透压变化 时会释放 出水分改 善混凝土内部相对湿度 ， 从而达到 内养护 的作用 3 1 。 高 吸水树脂 内养护可 以显著减少混凝 土的收缩作 为高吸水树脂 最主要 的应用 ， 已得到广泛认可4 。 目前 国内对于 内养护技术 的研究较少并且大多数 停 留在试验阶段 。 对于内养护技术缺乏系统和规范 的研究 本文通过比较两种不同品牌吸水树脂对水 泥胶砂试件流动度 、 力学性能 、 干缩和混凝土强度 、 开裂性能 、 彳 L 结 构的影 响 ， 对高 吸水树脂的应用进 行 了全 面 、 系统 的研 究评 价 。 1试验材 料及 内容 1 1 试验 原材 料 水 泥 ： 选用 P O 4 2 5级水泥 ， 水泥的性能指标 见 表 1 。 水 ：符合 G B 5 7 4 9 -2 0 0 6 生活饮用水卫生标 准 规定 的自来水 。 细骨 料 ： 河砂 ， 细度模 数为 2 6 7 ， 表 观密度 为 2 6 5 k g m 。 ， 含泥量 0 7 。各项指标均符合相关规范 一 1 一 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 5年第 1 1 期 混凝土与水泥制品 总第 2 3 5期 表 1 普通硅酸盐水泥性能指标 要求。 粗 骨 料 ： 破 碎 石 灰 石 ， 粒 径 4 7 5 2 6 5 mm， 连 续 级 配 。粗 骨料 的技 术指 标 见表 2 。 表 2粗骨料技术指标 外加剂 ：减水剂为 自主研 发的引气型减水剂 ( 固含量为 2 0 ) 。高吸水树脂根据品牌分别编号为 l #和 2 # ， 平均粒径分别为 1 0 0 t x m和 1 2 5 1x m。高 吸 水树脂掺量均为水泥质量的 0 1 。 1 2 高吸水树脂吸水性能测试 高吸水树脂 的吸收性能对其应用有很大影响 水 泥水 化 的碱 性溶 液环 境 以及 混凝 土 中的 C a 2 + 等 阳 离子与 羧酸酯发 生络合作用都会 降低高吸水树脂 的吸水能力 1 o - l i 】 因此 高吸水树脂必须与碱性溶液 有较好 的相容性并且有较高的吸收倍率。使用尼龙 网袋法【 2 1对两种吸水树脂在碱性溶液 中的吸收性能 进行测试 ： 配制饱和氢氧化钙溶液 5 0 ， 取 1 #吸水 树脂和 2 #吸水树脂各 0 5 g ， 分别测试两种高吸水树 脂 在 5 s 、 l O s 、 1 5 s 、 3 0 s 、 l mi n、 2 mi n、 3 mi n、 5 mi n、 8 mi n、 1 0 mi n 、 2 0 m i n 、 3 0 mi n时的吸收质量 ， 试验结果如图 1 所示 0 5 1 O l 5 2 O 2 5 3 0 时 间 mi n 图 1 两种吸水树脂吸收质量一 时间 曲线 图 由图 1可知 ， 3 0 mi n时高吸水树 脂 已经基 本饱 和 。I # S A P对于饱 和氢氧化钙溶液 的吸收倍 率为 一 2 5 7 7 ， 达到饱和吸水时间( 吸水倍率达到 3 0 mi n吸水 倍率 的 9 0 ) 约为 9 m i n 。2 # S A P对于饱和氢氧化钙 溶液的吸收倍率为 6 7 4 ， 饱和吸水时间约为 1 2 mi n 。 前 1 5秒 I # S A P的吸收速率大于 2 # S A P 。 ( 1 ) 水泥胶砂流动性试验 为 了研究掺人高吸水树脂对 于不同水灰 比水 泥胶 砂 流 动性 的影 响 。 试 验 分别 设 置 了低水 灰 比组 别( A组 ) 和高水灰 比组别( B组 ) 。A组基准水灰 比 为 0 3 8 ， B组基 准水灰 比为 0 5并加入 掺有预 吸水 S AP分组 ， 试验配合 比设计见表 3 。 搅拌完成后即进 行流动度测试 ， 测试完成后移人容器 内并用 湿布覆 盖 ， l h后再进行一次流动度测试并分别计算每组 的 流动度损失。 表 3 流动性试验配合 比设计 注 ： 减 水 剂掺 量 为 对水 泥 质 量 百分 比。 ( 2 ) 水泥胶砂试件强度试验 按照 G B T 1 7 6 7 1 - 1 9 9 9 ( 水 泥胶砂强度检验方 法 ( i s o法) 制备水泥胶砂试件并进行强度检验 ， 试 验配合 比设计见表 3 。成型后的水泥胶砂试件尺寸 为 4 0 mm 4 0 m m 1 6 0 m m， 2 4 h后脱模移人标 准养护 室进行养护 ，并测试水 泥胶砂试件 7 d强度和 2 8 d 强 度 。 ( 3 ) 水泥胶砂试件干缩试验 按照 J C T 6 0 3 -2 0 0 4 ( 水泥胶砂干缩试验方法 进行胶砂试件成型 ， 基准水灰 比 0 3 5和 0 5 0， 吸水 树脂通过预吸水方式掺人 ， 2 4 h后脱模 测试试件长 度作为基准长度 ， 测试完成后放人于缩养护室进行 养护 ，在 1 d 、 2 d 、 3 d 、 5 d 、 7 d 、 2 1 d 、 2 8 d使用 比长仪分 别测试试件长度 。 试件长度减去基准长度 即为水泥 胶砂试件收缩值 。试验配合 比和分组见表 4 。 ( 4 ) 新拌混凝土工作性和混凝土强度试验 为了研究两种高吸水树脂对 于不 同水灰 比混 凝土工作性和强度的影响 ， 分别设计了低水灰 比( A 如 加 ： 2 m O 姻憾 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 魏晓帆 ， 柯国炬 ， 侯子义 ， 等 高吸水树脂对混凝土性能的影响研究 表 4水泥胶砂试件 干缩试 验配合 比设计 注 ： 减水剂掺量 为水 泥质量百分 比。 组 ) 和高水灰 比( B组 ) 两组 ， 基准水灰 比为 0 3 2和 0 5 0 并分别设置 了添加预吸水 S A P的对照组 。 混凝 土搅拌 完成后即按 照 G B T 5 0 0 8 0 -2 0 0 2 ( 普通混凝 土拌合物性能试验方法标准进行坍落度测试 ， 试 验 每 组 成 型两 组 1 5 0 m mx l 5 O m mx 1 5 0 m m 的标 准 试 块 2 4 h后脱模移入标准养护室进行养护并测试 7 d 抗压强度和 2 8 d抗压强度。 试验设计配合 比见表 5 。 表 5 坍落度和强度试验配合 比设计 注 ： 减水剂掺量为水泥质量 百分 比。 ( 5 ) 混 凝 土孔 结构 分析 混 凝 土 是一 种 多孔 材 料 孔 结 构对 混 凝 土 材 料 的抗渗性 、 抗冻性 、 强度等宏 观物理力 学性能有非 常重要 的影响。 通过 R a p i d A i r 4 5 7设备使用直线贯 穿 法 ( 1 i n e a r t r a v e r s e me t h o d ) 对混凝 土孔结 构进行 分析 ， 试验配合 比见表 6 。 混凝土拌合完成后成型一 表 6 孔结 构分 析试验配合 比设计 组尺寸为 1 0 0 mmx 1 0 0 mmx 1 0 0 m m试件 ， 2 4 h脱模后 放 入 标 准 养 护 室养 护 1 4 d取 出 ，制 成 1 0 0 mm 1 0 0 mm x 1 0 mm切 片并 抛 光 经 过黑 白增强 处 理后 进 行孔 结构 分析 。 ( 6 ) 混 凝 土面板 的早期 诱 导开 裂试验 高 吸水树脂在掺人初期会继续 吸收新拌混凝 土 中的 自由水 对 混凝 土 早期 塑性 收缩 产生 影 响 ， 因 而 本 文 进 行 了 混 凝 土 在 约束 状 态 下 早 期 抗 裂性 能 测试和评价 ， 试验配合 比同表 6 。 设备采用 7道刀 V I 截面形状为等腰直角三角形底边 和正方形联结 而 成 ， 能够有效诱导受约束 的混凝土开裂。将 昆 凝 土 浇筑至模具内使用平板表面式振捣器振捣 ， 在试件 成型 3 0 m i n后 ， 使用 电风扇直 吹试件表 面 风 向与 试件表面平行 从混凝土搅拌加水开始起算 时间， 观测并记录 2 4 h内裂缝。根据测量得到的裂缝数据 计算初始开裂时间 、 平均开裂面积 、 单位面积的裂 缝数 目和单位面积上的总开裂面积等参数。 2试 验 结果 和讨论 2 1 掺加高吸水树脂对水泥胶砂流动性的影响 掺加高吸水树脂对水泥胶砂试件 流动性影响 试 验结果 见 图 2 一 图 5 。 由图 2 图 5可知 ： 在低水灰 比中， 掺加高吸水 树脂会降低水泥砂浆初始流动性 ， 适当增加引入水 量可以有效减少初始流动度损失 。I # S A P对于水泥 砂浆初始流动度的影响大于 2 A P 。原 因是 I # S A P 在饱和氢氧化钙溶液 中初始吸水速率大于 2 # S A P 。 由图 3可以看出， 高水灰比中掺加高吸水树脂对于 水泥胶砂试件流动性影响不大。由图 4和图 5可以 看 出， 两种高 吸水树脂对于流动度损失影 响的差别 并不明显 ， 这是因为两种高吸水树脂 的饱 和吸水倍 率相差不大 。适当增加水量甚至可以使流动度损失 小 于基 准试 件 的流动度 损失 。 2 2 掺加高吸水树脂对水泥胶砂试件强度的影响 掺加高 吸水树脂对水泥胶砂试件抗折 强度影 响试验 结果 见 图 6 图 9 。 由 图 6 图 9可 知 ：在 低 水 灰 比时 两 种 S A P对 水泥胶砂试件抗折强度影响不大 ， 掺加 I # S A P在后 期的抗折强度甚至有所增强 。在高水灰 比时掺加高 吸水树脂会 降低试块抗折强度 ， 前期两种 S A P差别 不大 ， 后期 I # S A P对抗折强度的影响优于 2 # S A P 。 掺加 高吸水树脂对水泥胶砂试件抗压 强度影 响试 验结 果 见 图 1 0 一 图 1 3 。 由图 l 0 一 图 1 3可知 ：低水灰比时两种 S A P对 水泥胶砂试件前期抗压强度影响不大 ， 2 # S A P组前 期抗压强度甚至有所提高 ， 在 2 8 d抗压强度 中掺加 一 一 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 5年第 1 1期 混凝土与水泥制品 总第 2 3 5期 2 5 0 2 0 0 差 1 5 0 霪1 0 0 5 O O A1 A2 A3 A4 A5 编号 图 2 低水灰 比两种 S A P初始流动度 5 0 4 0 3 O 霪2 0 1 0 0 A1 A2 A3 A4 A5 编号 图 4 低水灰 比两种 S A P流动度 损失 8 6 皇 蠢 4 憩 2 O A1 A2 A3 A4 A5 编 号 图 6 低水 灰比 7 d抗折强度 Al A2 A3 A4 A5 编号 图 8 低水灰 2 8 d抗折强度 高吸水树脂降低较为明显 ， 2 # S A P表现优于 1 # S A P 。 高水灰 比时 I # S A P对抗压 强度 降低作用较 2 # S A P 更 为 明显 。 一4一 量 g 播 媛 Bl B2 B3 B 4 B5 编号 图 3 高水灰 比两种 S A P初始流动度 3 O 暑 越 2 o 需 媛 1 0 O B1 B2 B3 B 4 B5 编号 图 5 高水 灰比两种 S A P流动度损失 8 6 凸_ 4 醴 2 O B1 B 2 B3 B4 B 5 编号 图 7 高水灰 比 7 d抗折强度 Bl B Z B3 4 B 5 编号 图 9 高水灰 比 2 8 d抗折强度 2 3 掺加高吸水树脂对水泥胶砂试件干缩的影响 掺加高吸水树脂对水泥胶砂试件 干缩 的影响 见 图 1 4和 图 1 5 。 O O O 0 加 0 8 6 4 2 0 W 嚼 m 8 6 4 2 0 善 嚼 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 魏晓帆 ， 柯 国炬 ， 侯子义 ， 等 高吸水树脂对混凝土性能的影响研究 5 0 4 0 3 O 宝 商 2 O 1 0 O 8 O 6 O 皇 越 4 0 骥 20 O A1 A2 A3 A4 A5 编号 图 1 0 低水灰 比 7 d抗压强度 Al A2 A3 A4 A5 编号 图 1 2低水灰 比 2 8 d抗压强度 l 2 3 5 7 l 4 2l 2 时间， d 图 1 4 低水灰 比掺加两种高 吸水树脂对水 泥 胶砂试件干缩 的影 响 由图 l 4、 图 1 5可知 ： 低水灰比使用预吸水 S A P 进行 内养护可 以大大减少水 泥胶砂试件早 期 的干 缩 ， 在 2 d时减缩幅度达到 4 5 。但是在后期逐渐失 去减缩效果 ，原 因可能是水泥胶砂试块体积较小 ， 从 而导致 在外界环境干燥时高 吸水树脂 中储存 的 水分逐渐通过胶砂试件的孔隙流失所致。高水灰比 时 ， 由于水泥胶砂试件 内部水分较为充足 ， 因此 ， 减 缩效果不如低水灰 比时明显 最高为 3 4 ， 但长期 减缩效果优于低水灰 比组别。两种高吸水树脂相比 4 0 3 0 皇 2 0 瞪 1 0 0 6 O 5 O 4 0 螽 3 0 醴 2 0 1 O 0 B1 B2 B 3 B 4 B 5 编号 图 1 1 高水灰 比 7 d抗压强度 B1 B2 B 3 B 4 B5 编号 图 1 3高水灰 比2 8 d抗压强度 1 2 3 5 7 1 4 21 2 8 时 间， d 图 1 5 高 水 灰 比掺 加 两种 S AP对 水 泥 胶 砂 试件干缩的影响 较 ， 2 # S A P前期减缩 的效果较差 ， 但是两者差别并不 明显 。 2 4 掺加高吸水树脂对新拌混凝土工作性的影响 在实际应用 中， 新拌混凝土的工作性具有非常 重要 的意义 ，对于混凝土 的密实振捣成型影响很 大 。 掺入的高吸水树脂会在混凝土拌合时吸水从而 降低新拌混凝土工作性 ， 因而本文比较 了掺加两种 不 同高吸水树脂 的新拌混凝土的坍落度。坍落度试 验 结果 见表 7 。 表 7 新拌混凝土坍落度 一 5 一 O 5 O 5 0 5 3 2 2 1 1 O D 叭 o 目山， 删婿 O 5 O 5 2 1 1 O ) 叭 叭 o g叫 删姆 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 5年第 1 1 期 混凝土与水泥制 品 总第 2 3 5期 由表 7可知 ： 掺加高 吸水树脂对新拌混凝 土工 作性有不利影响 增加引入水量和增加减水剂掺入 量都 可以减少 高吸水树脂对 工作性的影响 。对 于 I # S A P 增加减水剂使用量效果优于增加引入水量 ， 2 # S A P则与之相反。高水灰比时掺加高吸水树脂对 混凝土工作性影 响不大 ， 2 # S A P甚 至出现了坍 落度 增 加 的情 况 。 2 5 掺加高吸水树脂对混凝土抗压强度的影响 混凝土抗压强度是混凝 土构件极其重要 的指 标 ， 研究高吸水树脂对于混凝土抗压强度 的影响是 非 常 必要 的 。 各 组 别 混 凝 土 的 强 度 试 验 结 果 见 图 1 6 图 1 9 。 由图 1 6 图 1 9可知 ：掺 加 两种 S A P对 混凝 土 强度都有降低作用 ， 对早期强度降低尤 为明显 ， 2 8 d 强度降低幅度明显变小 ， 这是因为加入 S A P会减缓 早期 水化 程 度 、增加 后期 水 化程 度 所致 。掺加 I # S A P试块表现优于掺加 2 # S A P试块 ，说明 1 #高 吸水树 脂 更加 适宜 实 际应用 。 2 6 掺加高吸水树脂对混凝土孑 L 结构的影响 在混 凝 土 研究 发 展 过程 中 ， 混凝 土 的孔 结 构 重 要性 已经越发 明显 。 混凝土在拌合过程 中会引入空 气 ， 掺加高吸水树脂的混凝土在高吸水树脂失水坍 6 0 5 0 4 0 蠢 3 0 憩 2 0 1 0 0 6 0 5 0 量4 0 3 0 2 0 l O 0 6 一 A1 A2 A3 A4 A5 编号 图 1 6低水灰 比 7 d抗压 强度 A1 A2 A3 A4 A5 编 号 图 1 8 低 水 灰 比 2 8 d抗 压 强 度 缩后也会形成孔洞。混凝土气孑 L 体积 、 尺寸 、 连续性 都会对混凝土的抗冻性和抗渗性产生很大影响。混 凝土孔结构各项参数见表 8 。 表 8混凝土气孔结构参数 注 ： 大 孔 含 量 中 大 孔 为 直 径 大 于 2 0 0D m 的孔 。 由表 8可知 ： 掺加高吸水树脂对含气量的影 响 并不 明显 。 但是 由于引人高吸水树脂使孔结构 中大 孔含量增多 ( 通过显微镜 观察这些 大孔多为球形 ， 与所使用的高吸水树脂颗粒形状一致) ，气孔 间距 系数增大 ，孔的比表面积降低 。2 # S A P释水后坍缩 形 成 的孔径 相 对更 大 ， 是 因为 2 # S A P粒 径 比 I # S A P 大 ， 吸水后粒径直径也更 大 导致坍缩 时增大 了混 凝土 中大孔的体积。由此可见 ， 高吸水树脂的粒径 及形 状对 孔结 构有 一定 的影 响 。 2 7 掺加高吸水树脂对混凝土早期开裂的影响 由表 9可知 ： 掺加高吸水树脂使混凝土初始裂 4 0 3 0 山 塞 2 0 鳗 1 O O 5 0 40 3 0 岂 暖2 0 l O O B1 B2 B 3 B 4 B5 编号 图 l 7高水灰 比 7 d抗压 强度 B1 B 2 B3 B 4 B 5 编号 图 1 9高水灰 比 2 8 d 抗 压强度 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 魏晓帆 ， 柯国炬 ， 侯子义 ， 等 高吸水树脂对混凝土性能的影响研究 缝出现时间提前 ， 裂缝条数增 多 ， 宽度增大 ， 大大增 加了混凝土在受约束情况下早期开裂的可能。说明 掺加高吸水树脂使混凝 土 内部泌水 速率小于蒸发 速率 ， 因而增加 了早期 的塑性收缩 ， 因此 ， 掺加 高吸 水树脂对混凝 土早期塑性收缩是有 害的， 在混凝土 进行 内养护时应该进行予 以注意。 3结 论 。 ( 1 ) 低水灰 比中 S A P对水泥胶砂试件流动性 和 流动性损失 的影 响与其 吸收速率和饱 和吸收率密 切相关 ， 高水灰 比因水分充足表现并不明显。加入 预吸水 S A P可 以减少水泥砂浆工作性损失 ， 对保持 流动性是一种很好的新途径 。 掺加 S A P对新拌混凝 土工作性影 响的强 弱与其吸水速率和倍率大小并 无明显对应关系。在外加剂和引入水量不变的情况 下 ， 干掺 S A P可 以降低新拌混凝土工作性 ， 这种效 果潜在用途是可 以尝试 在喷射混凝 土 中不使用速 凝剂来增加铺设层厚度。 ( 2 ) 水灰 比相同时 ， 掺加 S A P对于水 泥胶砂试 件抗折 和抗压强度均有降低 但对 于低水灰 比早期 ( 7 d ) 抗 压强 度 和抗折 强 度 的影 响并 不 明显 。S A P内 养护 的混凝 土早期 ( 7 d ) 抗 压强 度显 著降低 ， 后期 ( 2 8 d ) 强度降低幅度明显减少 。 ( 3 ) 掺加 S A P使混凝 土含气量影 响不大 ， 略微 提高了混凝土的气孔间距系数。S A P内养护使得胶 孑 L 比略微 降低 ， 同时提高 了大孔体积 ， 掺加 预吸水 S A P增加 了低水灰比混凝土后期水化程度 ，在多重 因素 的综合影响下降低了混凝土 的强度。高吸水树 脂 的粒 径 对 于 混凝 土 的孔 结构 有 一 定影 响 ， 粒 径更 大可以在坍缩后 留下更大的气孔 。坍缩后 留下的与 粒径形状一致 的球形孔 洞提供 了通过改变 高吸水 树脂颗粒 的形状控制混凝土内部孔形状 的可能性 ， 同时说 明了所使用 的高吸水树脂的粒径和形状应 该 根据 实 际工程 需 要进 行 选择 。 ( 4 ) 高吸水树脂 内养护虽然可以减少 混凝土的 干缩 和 自收缩 ， 但是 由于其在混凝土拌合后继续吸 收混凝土 中自由水 ， 使得混凝 土在干燥多风环境下 早期 的塑性收缩更加明显 ， 因此在干燥多风地区使 用 高吸水树脂进行 内养护 时需 要特 别注重早期 的 覆盖保护和外部养护。 参考文献 ： 【 1 吴 中伟， 廉慧珍 高性能混凝 土 M 北 京： 中国铁道 出版社， 1 9 9 9 ： 8 1 0 2 R I L E M T C -I C C 2 0 0 3 ，I n t e r n a l c u ri n g o f c o n c r e t e【 S 】 RI L E M T e e h i c a l C o mmi t t e e 3 】 王立 霞混凝土 内养护技术 国内外研究进展 J 混凝土， 2 0 1 4 ( 5 ) ： 3 0 - 3 4 【 4 孔祥 明， 张珍林 高 吸水性树 脂对高强 混凝土 自收缩 的减 缩机理【 J 】 硅酸盐学报， 2 0 1 4 ， 4 2 ( 2 ) ： 1 5 0 - 1 5 5 5 V M e e h t c h e r i n e ，C S c h r o e fl ，M G o r g e s E f f e c t i v e n e s s o f v a ri o u s s u p e r a b s o r b e n t p o l y m e r s( S A P ) i n m i t i g a t i n g a u t o g e n o u s s h ri n k a g e o f c e m e n t b a s e d m a t e ri a l s J Me c h a n i c s a n d P h y s i c s of C r e e p ， S h ri n k a g e ， a n d D u r a b i l i t y o f C o n c r e t e 2 0 1 2 ( 1 ) ： 3 2 4 3 3 1 6 叶华， 赵 建青， 张 宇 吸水树脂 水泥基材料 自养护外加 剂的 研究 J 】 华南理工大学学报， 2 0 0 3 ( 1 1 ) ： 4 1 【 7 K o v l e r ， K ， J e n s e n ，O M “ I n t e r n al c u ri n g o f c o n c r e t e S t a t e - o f - t h e a r t r e p o r t o f R I L EM T e c h n i c a l C o mmi t t e e 1 9 6 一 I CC R I L E M R e p o r t 4 1 ” MR 】 R I L E M P u b l i c a t i o n s ， B a g n e u x ， 2 0 0 7 ： 1 6 1 8 张珍林 高吸水性树脂对高强混凝土早期减缩效果及机理 研究【 D 1 北 京 ： 清华大学， 2 0 1 3 ： 4 0 4 8 9 】 J E S E N O M， HA N S E N P F Wa t e r - e n t r a i n e d c e m e n t b a s e d ma t e r i a l s I I ： i m p l e m e n t a t i o n a n d e x p e r i me n t a l r e s u l t s J C e me n t a n d c o n c r e t e r e s e a r c h ， 2 0 0 2 ， 3 2 ( 6 ) ： 9 7 3 9 7 8 1 0 】 H o r k a y F ， T a s a k i I , B a s s e r P E ff e c t o f m o n o v al e n t d i v a l e n t c a t i o n e x c h a n g e o n t h e s w e l l i n g o f p o l y a e r y l a t e h y d r o g e l s i n p h y s i o l o g i c a l s a l t s o l u t i o n s f J B i o ma c r o mo l e c u l e ， 2 0 0 1 ， 2 ( 1 ) ： 1 9 5 1 9 9 1 1 】S e h r fl C ， Me c h t c h e ri n e V ， G o r g e s M R e l a t i o n b e t w e e n t h e mo l e c u l a r s t r u c t u r e a n d t h e e f f i c i e n c y of s u p e r a b s o r b e n t p o l y m e r s( S A P ) a s c o n c r e t e a d m i x t u r e t o mi t i g a t e a u t o g e n o u s s h ri n k a g e J C e m e n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ，2 0 1 2 ， 4 2 ( 6 ) ： 8 6 5 8 7 3 1 2 】 吴季怀， 林建 明， 魏月琳， 等 高 吸水 保水 材料【 M】 北京： 化 学 工 业 出 版 社 ， 2 0 0 5 ： 1 3 5 1 3 7 验场 收稿 日期 ： 2 01 5 - 0 7 - 3 0 作者 简介： 魏晓帆( 1 9 8 9 一 ) ， 男 ， 在读硕士研究生 。 通讯地址 ： 北京市通州 区马驹桥镇 大杜社 村公路交通试 联 系电话 ： 1 5 0 2 2 7 1 7 9 8 7 E- ma il ： 5 4 51 4 5 0 9 8q q c o rn 一7一 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m