高吸水性树脂对低水胶比混凝土性能的影响

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发布时间：2021-09-15

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高吸水性树脂对低水胶比混凝土性能的影响
王立霞
(河南建筑职业技术学院，河南省建筑工程学校，郑州450064)
摘要：利用高吸水性树脂(SAP)引入数量不等的内养护水，研究了低水胶比混凝土强度、重量损失、电阻率和
收缩的变化规律。结果表明，SAP的加入一定程度上降低了混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度．提高了混凝土的保
水性，混凝土表面和内部的电阻率也有所下降，混凝土的自收缩大大降低，且混凝土的早期干缩也有所下降。
关键词：混凝土；高吸水性树脂；强度；保水性；电阻率：收缩
Abstract：By adding super absorbing polymer(SAP)into the concrete with low water—binder ratio as an internal cur—
ing agent，and by adding additional curing water to the concrete，the autogenous shrinkage of the concrete can be signifi．
cantly reduced．The effects of the addition of SAP on the properties of the concrete with water-binder ratio 0．3 are investi—
gated．The results show that the addition of SAP lcads to the decrease of the compressive and tensile strength and the
electrical resistivity．The water retention for the concrete incorporation SAP is higher compared to the concrete without
SAP．The addition of SAP into the concrete with lOW water—binder ratio can remarkably reduce the autogenous shrinkage．
and it can also decrease the early dry shrinkage of concrete．
Key words：Concrete；Super absorbing polymer；Strength；Water retention；Electrical resistivity；Shrinkage
中图分类号：TU528．1 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2013)07一O7—04
0 前言
低水胶比的高性能混凝土由于胶凝材料在水
化过程中产生相当大的化学收缩和自干燥．混凝土
硬化过程中会产生较大的自收缩变形。当混凝土的
自收缩变形受到约束时。就会在混凝土内部产生应
力，而一旦内应力超过混凝土的抗拉强度，将导致
混凝土早期开裂，继而严重地降低混凝土的耐久
性。同时，由于低水胶比的高性能混凝土具有较低
的渗透性，传统养护手段提供的外部水很难进入混
凝土内部，以至传统养护手段对防止混凝土内部的
自干燥效果很差。因此，自养护是解决自收缩难题
的最有效办法 ’
自养护是将饱水轻骨料(LWA)或高吸水树脂
(SAP)等饱水多孔材料掺人混凝土中．在混凝土内
部形成水源。在胶凝材料水化过程中，饱水多孔材
料作为内养护剂，释放所吸收的水进入混凝土内
部，供未水化水泥继续水化，维持混凝土内部处于
高湿状态，从而降低混凝土水化过程的自收缩【1-4]。
用LWA内养护阻止混凝土自干燥，存在的主要问
题是难于控制混凝土的均匀性及导致混凝土强度
和弹性模量的降低『5]。
超吸水性树脂(SAP)是一种强亲水性的高分子
化合物。由于SAP分子结构中存在大量的羟基、羧
基及氨基等强亲水基因，因此，SAP具有极高的吸收
水分的能力，有时吸收水的重量可以超过其自身重
量的500倍[6-7]。SAP与混凝土一起搅拌后，吸收部
分搅拌水。在胶凝材料水化期间，由于混凝土自干
燥．SAP逐渐释放其吸收的水分供胶凝材料进一步
水化，降低混凝土自收缩。与LWA不同的是，SAP
可以避免在混凝土中掺入力学性能较差的集料，提
高混凝土力学性能和均匀性嘲。
Ole M~lhede Jensen等[5用详细阐述了将超吸水
性树脂细颗粒掺人混凝土中。为混凝土提供内养护
水源．通过设计孔结构控制混凝土白干燥的原理和
理论背景．并经试验研究表明。在混凝土中加入
SAP，可以有效减小甚至完全消除混凝土的自收缩，
但他们也认为由于实际的养护温度、湿度条件差异
很大，掺SAP内养护混凝土的力学性能还需要进一
步的试验研究。国内学者孔祥明[6q等研究了SAP对
不同水灰比新拌砂浆的流动度、砂浆在干燥养护过
程中的体积收缩以及力学性能的影响。研究发现，
SAP的加入降低了砂浆的流动度．砂浆的体积收缩
与水灰比的关系明显，低水灰比的砂浆，SAP的加入
可以明显减小其体积收缩，而对高水灰比的砂浆，
SAP的加入对砂浆体积收缩的改善作用不明显。总
之．国内外对掺SAP内养护混凝土的研究还比较有
限．鉴于此，研究内养护剂SAP对混凝土性能的影
响具有非常重要的意义。