高吸水树脂种类与粒形对高强混凝土自收缩及耐久性的影响
高吸水性聚合物对水泥砂浆长期收缩性能的影响
高吸水性聚合物对水泥砂浆长期收缩性能的影响本文主要从掺量和粒径范围两个角度，通过试验的方式深入研究了高吸水性聚合物（SAP）对水泥浆长期收缩性能的影响，结合试验结果来看，高吸水性聚合物能够有效的改善水泥砂浆的长期收缩性能，其改善效果随着湿度的降低会不断加强。
标签：高吸水性聚合物;水泥砂浆;长期收缩性能在现代建筑工程建设中，水泥是比较常用的一种材料，水泥基料的收缩变形情况对于工程质量有着较大的影响。
而水泥基料收缩变形主要和干燥說所以及自收缩两个方面有关。
SAP是一种能够降低水泥基料早起收缩率的物质，近些年来相关研究有很多，如我国孔祥明等通过研究发现吸水SAP可以有效降低高性能水泥混凝土的早期收缩率以及干燥收缩率。
但综合来看，关于SAP对水泥基料早期收缩变形影响规律的研究却相对较少，本文研究就是为了填补这一空白。
1、材料制备与试验1.1试验材料的制备本次研究选用的原料是安徽海螺水泥长生产的P·II52.5R型号硅酸盐水泥，高吸水性聚合物则选用的是上海禹伊实业有限公司出品的丙烯酸/丙烯酸钠共聚物。
在制作水泥砂浆的过程中，配合比设计十分重要，本次研究中水泥灰砂比固定为1：3，水灰比固定为0.5。
在分别探究SAP粒径和掺量变化对水泥砂浆收缩性能的影响时，一方面将SAP筛分为三个粒径范围，分别是0～70μm，70～106μm，106～160μm。
另一方面则设置多个掺量方案，具体以水泥质量作为参照物，分别是水泥质量的0.2%，0.4%以及0.6%。
1.2水泥砂浆的制备以及试验根据预先制定好的配合比分别称取各类原材料，之后利用胶砂搅拌机将水泥和SAP搅拌均匀，按照GB/T17671～1999《水泥胶砂强度检测方法（ISO法）》搅拌制备水泥砂浆。
之后根据《干混砂浆物理性能试验方法》的内容将水泥砂浆制作成干缩收缩性能测试用试件，在合理的温度和湿度下分别进行养护和测试，分别测试SAP粒径变化以及掺量变化对其干燥收缩性能的影响。
高吸水树脂对混凝土性能影响的研究现状
Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ， Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ８， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ； ３ ． Ｗｕ ｈ ａ ｉ Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ Ａｄ ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｂｕ ｒ ｅ ａ ｕ ， Ｔｈ ｅ Ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ Ｍｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ
优 化 混 凝 土 的孔 结 构 ， 因此 其 抗 冻性 耐 久 性 得 到 了提 高 ； 另外， 由 于 引入 额 外 的 养 护 水 导 致 超 吸 水 树 脂 对 混 凝 土 力 学
性能有一定影响 ， 但 是 目前 尚 未得 到 一致 的 结 论 。最 后 该 文 探 讨 了 高吸 水 树 脂 内 养 护 的 使 用 方 法 和 掺 量 ， 提 出 了 其
内养 护 材 料 相 对 于饱 水 轻 集料 养 护 具有 非 常 明 显 的 优 势 ， 掺量 小、 养 护 效 果 明 显 。使 用预 吸 水 高 吸 水 树 脂 作 为 内养
护 剂掺 入 混 凝 土 中可 以 十 分 显 著地 减 少低 水灰 比 混凝 土构 件 的 塑性 收 缩 、 自收 缩 和 干 缩 ； 同时， 由于高吸水树脂 可以
建 材 世 界
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ — ６ ０ ６ ６ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ５ ． ０ ０ ２
２ ０ １ ５ 年
第３ ６ 卷
第 ５期
高 吸水 树 脂 对 混 凝 土 性 能 影 响 的研 究 现 状
魏晓 帆 ～， 陈卫 东 。 ， 柯国 炬
Ａｕ ｔ ｏ ｎ ｏ ｍｏ ｕ ｓ Ｒｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ， Ｎｅ ｉ ｍｅ ｎ ｇ ｇ ｕ ０ １ ６ ０ ０ ０， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
高吸水性聚合物对水泥砂浆长期收缩性能的影响
高吸水性聚合物对水泥砂浆长期收缩性能的影响随着建筑工程的不断发展，水泥砂浆的长期收缩性能成为了研究的一个重要方向。
目前，高吸水性聚合物在水泥砂浆中得到了广泛应用，其对水泥砂浆长期收缩性能的影响备受关注。
本文将从高吸水性聚合物对水泥砂浆长期收缩性能的影响进行深入探讨，旨在为建筑工程的发展提供参考依据。
一、高吸水性聚合物的概念及分类高吸水性聚合物是一种具有非常强的吸水性能的高分子材料，其可以在水中膨胀成凝胶状。
通常情况下，高吸水性聚合物按照其来源可以分为天然高吸水性聚合物和合成高吸水性聚合物。
而根据其离子性质的不同，可分为阴离子型、阳离子型和非离子型高吸水性聚合物。
二、高吸水性聚合物在水泥砂浆中的应用高吸水性聚合物在水泥砂浆中的应用可以显著改善砂浆的性能，其中最主要的功能是增加水泥砂浆的可塑性和抗渗性。
具体来说，高吸水性聚合物可以增加砂浆的保水性能，减少裂缝的产生，提高水泥砂浆的抗渗性和耐久性。
高吸水性聚合物还可以提高水泥砂浆的抗压性能和粘结力，增加强度和耐久性。
1. 收缩原理水泥砂浆的收缩主要来源于水泥基体中水分的蒸发和结晶水的释放，因此水泥砂浆的收缩是一个持续的过程。
而高吸水性聚合物的加入，会对水泥砂浆的长期收缩性能产生影响。
2. 影响机理高吸水性聚合物在水泥砂浆中的应用，主要通过以下几种机理影响水泥砂浆的长期收缩性能：（1）减少水分流失：高吸水性聚合物可以吸收水分并形成凝胶，有效减少了水泥砂浆中水分的流失，从而减缓了水泥砂浆的收缩速率。
（2）减小干缩率：高吸水性聚合物的加入可以减小水泥砂浆的干缩率，减少了水泥砂浆在干燥条件下的收缩量。
（3）改善内部结构：高吸水性聚合物的加入可以改善水泥砂浆的内部结构，增加了砂浆的粘结力和抗压性能，从而减小了收缩引起的裂缝。
3. 实验研究近年来，国内外许多研究表明，高吸水性聚合物的加入可以对水泥砂浆的长期收缩性能产生显著影响。
中国建筑材料科学研究总院的研究表明，高吸水性聚合物可以显著减小水泥砂浆的收缩量，有效改善了水泥砂浆的收缩性能。
内养护材料高吸水树脂(SAP)对混凝土性能的影响
本次试验所使用的水泥为 Ｐ・ ０ ４ ２ ． ５ Ｒ普通硅 酸盐 水泥 ， 粉煤灰采 用Ｆ 类Ⅱ 级粉煤灰 ， 粗骨料采用 ５ — ２ ５连续级 配碎石 ， 细骨料采用 天然 河砂 ， 减水剂采用聚羧 酸高效 减水剂 ， 内养护 材料 （ Ｓ Ａ Ｐ ） 为 高吸水 树
脂。 ２ 试 验 方 案
保湿养护对抑制混凝 土收缩 的重要性 。从 标准养护 的结果来 看 ， 掺 入 Ｓ Ａ Ｐ的混凝土收缩值变化幅度较小 ， 而且收缩值 普遍小于基准混凝土 。
４ 组配合 比试验 的新拌混凝士性能 （ 拌合物性能） 指标见表 １ 。
表１ Ｓ ＡＰ试验拌合物性能指标
配合 比 编号 Ｓ Ａ Ｐ 掺量 （ ％） 拌合物性能 坍落度 （ ｍ ｍ） 含气 量
２ ０ １ ６年 第 ４期 （ 总第 １ ８ １
内养 护 材 料 高 吸水 树脂 （ Ｓ Ａ Ｐ ） 对 混 凝 土 性 能 的 影 响
■骆
摘
勇 一中铁五局四公司 ， 广东
韶关
５ １ ２ ０ ３ １
配合比 Ｓ Ａ Ｐ ７ Ｋ 编号 掺量 胶
（ ％） 比
要： 通过使用专门为现场需求设 计的 Ｓ Ａ Ｐ材料 ， 有 目的地控制混凝 土中水的 吸收和释放 过程 ， 通过对 比混凝 土的拌 合物性 能、 抗 压强度 、 收缩性 能 、 抗冻融性能 、 电通量 能来评 价 Ｓ Ａ Ｐ对混凝土 工作性能 、 强度 及耐久 性的
表３ 混 凝 土收 缩试 验 结 果
配合 Ｓ Ａ Ｐ 水 比 编 掺量 胶 标准养护收缩率 （ × １ ０ － ６ ） 同气候条件养护 收 缩率（ ｘ １ ０ — ６ ）
ｌ ｈ
１ ９ Ｏ
响。 ３ 试 验 结 果 分析 ３ ． １ 新拌 混凝 土 工作 性 能
高吸水性树脂应用于混凝土养护的研究进展
高吸水性树脂应用于混凝土养护的研究进展孙江波，王栋民（中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，北京 100083）［摘 要］自收缩已经成为配制高性能混凝土的一个重要考虑因素。
自收缩引起的拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝，进而降低了混凝土的耐久性。
Neville 提出当混凝土的有效水胶比低于 0.42 时，必须从外界补充水分以避免其内部的自干燥，而高性能混凝土的水胶比远低于 0.42，所以只有通过养护才能消除自收缩产生的不利变形。
高吸水性树脂（SAP）是一种功能性高分子材料，具有很强的吸水特性，且吸水膨胀后生成的凝胶具有较好的保水性，可作为混凝土内养护剂。
本文主要从 SAP 的合成方法，SAP 作为内养护剂的作用机理，SAP 对混凝土的力学性能、耐久性、收缩性能的影响进行综述。
［关键词］高吸水性树脂；混凝土内养护；自收缩；耐久性；力学性能Research development of super absorbent resin applied in the curing of concreteSun Jiangbo, Wang Dongmin(School of Chemical & Environmental Engineering, China University of Mining & Technology, Beijing 100083)Abstract: Self-constriction has become a vital important phenomenon of preparing high performance concrete. When the tensile stress caused by self-constriction is beyond tensile strength of the concrete, cracks will be caused to bring down the durability. Neville proposed that effective W/C<0.42 is a sign to supple water from outsides in order to avoid self-desiccation inside of the concrete. Water-binder ratio of the high performance is lower than 0.42, then the curing is the essential method to remove the bad deformation caused by the self-constriction. Super absorbent polymer (SAP) is a functional polymer material which possesses the features of powerfully absorbing water, water retaining property, so it can be chosen as the curing agent of concrete. In this paper, synthetic methods of SAP, functional mechanism of SAP as the curing agent, and the impacts of SAP on the mechanical properties, durability and shrinkage performance of the concrete will be discusse.Keywords: super absorbent polymer; the curing of concrete; self-constriction; durability; mechanical properties0 前言自收缩已经成为配制高性能混凝土的一个重要考虑因素。
养护方式对高吸水树脂在水泥基材料中内养护性能的影响
引言高性能水泥基材料在超长大跨结构、超高层建筑等大型工程中获得了越来越广泛的应用，并不断向海洋、地下、高空等复杂环境进行应用扩展。
一般认为，高性能水泥基材料的耐久性能良好，但低水胶比会导致高性能水泥基材料抗裂性能变差。
如若发生开裂，该种材料的高耐久性能将无法得到保障。
自收缩和干燥收缩是水泥基材料早期开裂的一类主要原因，二者均由材料中水分消耗并造成毛细孔负压所引起，且影响二者的重要因素都是水灰比[1]。
在较高水灰比情况下，水泥基材料的干燥收缩可通过各种保湿养护来减小，并且其自收缩因水灰比较大几乎可以忽略。
在较低水灰比情况下，水泥基材料自收缩的影响无法忽略，且其致密的孔隙结构，导致充分保湿养护并不能有效缓解自收缩引起的开裂风险[2]。
高吸水树脂（SAP）是一类具有很高吸水倍率的新型高分子材料，是一种理想的内养护材料。
通过SAP预吸水，当水泥基体材料内部水分消耗，相对湿度降低时，SAP能够及时向周围释水和补水，保证整个材料内部的相对湿度，从而有效降低其干燥收缩和自收缩[3]。
此外，在人工养护操作不便或者干旱缺水的施工条件下，也可采用内养护剂进行混凝土的内养护，减少养护不足而造成的混凝土开裂风险。
相关研究表明，SAP内养护对缓解水泥基材料开裂问题具有显著作用[4-6]。
本文研究了在四种不同养护方式下，掺入预吸水SAP 对高强水泥砂浆的收缩及宏观力学性能的影响规律，以期实现在水泥砂浆凝结硬化过程中的内部养护。
1 试验部分1.1 原材料水泥：P·O 42.5R普通硅酸盐水泥，质量符合GB 175—2020《通用硅酸盐水泥》的要求，且质量稳定、与外加剂适应性好，其基本物理性能见表1。
粉煤灰：风选Ⅰ级粉煤灰，技术指标符合GB/T养护方式对高吸水树脂在水泥基材料中内养护性能的影响胡 江 米 阳 吴永辉 关素敏四川华西绿舍建材有限公司 四川 成都 610041摘 要：水泥基材料内养护能够减少自收缩，并且能够减低养护不足而造成的混凝土开裂风险。
高吸水性树脂(SAP)对混凝土收缩的影响
塑性 收缩 是新 拌混 凝土 中 固体 颗粒 之 间的毛 细血管 压 力 引发 的结果 。新 拌混凝土 固体颗粒之 间的空 间被水填充 ，
ｂ ｙ ８ ０ ％ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｕ ｔ Ｓ Ａ Ｐ． Ｔ ｏ ｔ ｌ ａ ｓ ｈ ｒ ｉ ｎ ｋ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ
图１ 高 吸 水性 树 脂 Ｓ Ａ Ｐ聚 合 物 粒 子 示 意 图
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｍｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｂ ｅ ｎ ｔ
通常情况 下 ，混凝 土的收缩分为 ５种 ：塑性收缩 （ 毛 细 血 管 收缩 ） 、 化 学 收缩 、 自 收 缩 、干 燥 收 缩 和碳 化 收 缩 。 下 文将分别讨论 Ｓ Ａ Ｐ对混凝 土前 ４种 收缩发挥 的作 用。
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２—４ ０ １ １ ． ２ ０ １ ５ ． Ｏ １ ． ０ ０ ５
＠
侧 基
Ｔ ｈ ｅ Ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ Ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｂ ｅ ｎ ｔ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｓ （ Ｓ ＡＰ ）
甘冰清 ， 倪 修 全
（ 安徽理工大学 ， 安徽 淮南
摘 要 ：论 证 了 高 吸 水 性 树 脂 （ Ｓ Ａ Ｐ ） 对 混 凝 土 收 缩 的 有 利 作 用 。通 过 添加 水 泥 质 量 Ｏ ． ７ ％的Ｓ Ａ Ｐ ，可 以基 本 抑 制
低 水 胶 比 混凝 土 的 自收 缩 。 通 过 仅 添 加 ０ ． ３ ５ ％ ，相 对 于 没
浅谈SAP(高吸水树脂)对高性能混凝土性能的影响
建筑工程 Architectural Engineering高性能混凝土有着内部结构强韧的特点，因此对高性能混凝土进行外部养护的效果不是特别显著。
相关高性能混凝土维护人员要多角度考虑高性能混凝土的养护方式，可以从高性能混凝土的内部养护开始，对高性能混凝土进行定期养护。
其中，高性能混凝土的内部固化养护技术可分为两大类：水饱和轻骨料内固化技术和高吸水性树脂内固化技术。
高吸水性树脂是一种高吸水率的高分子材料。
其内部空间结构能吸收和储存水分。
它在混凝土中充当水库的角色。
当渗透压力随水溶液变化时，释放水以改善混凝土内部相对湿度，从而达到内部养护的作用。
高吸水性树脂作为混凝土内部养护的主要材料，可以很大程度上减少混凝土收缩。
据调查显示，目前国内对内固化技术的研究还比较少，大多停留在试验阶段，并且我国国内还没有规范的内部固化技术研究。
因此，笔者主要是对比两种不同牌号的吸水树脂的实际使用结果，对高吸水性树脂在水泥砂浆中的应用进行了全面的研究。
一、试验材料及内容（一）试验原材料水泥应该选择选用P.O42.5级水泥。
经过严格的高性能混凝土挑选，最终选出泥浆含量、砂料密度等各项指标均符合相关规范的高性能混凝土。
使用的添加剂均是自主研发的引气减水剂，以保证最终结果的科学性。
为区分两种不同品牌的高吸水性树脂，笔者在试验的过程中将两种高吸水性树脂分别为编号1和编号2，在对高吸水性树脂投入到高性能混凝土的使用中，用量均占高性能混凝土质量的0.1%，无偏差。
（二）水泥胶砂试件强度试验本篇文章在进行水泥胶砂试件强度试验时，按照ISO法进行水泥胶砂的制备和强度检验工作，成型后的水泥胶砂试件尺寸分别设置为40mmx、40mmx、160mmx，等到24h之后，并且水泥胶砂脱模完成后，将处理好的水泥胶砂移到标准养护室进行养护，随后工作人员对水泥胶砂试件7d强度和28d强度进行测试。
在水泥砂浆的干缩性能试验测试前，采用了“水泥胶砂干缩试验方法”，除此之外，再用预吸水法将高吸水性树脂与水泥砂浆进行严格的比例混合。
高吸水性树脂(SAP)对自密实混凝土性能的影响
高吸水性树脂（SAP）对自密实混凝土性能的影响自密实混凝土以其优良的工作特性逐渐受到工程人员的青睐,一方面,自密实混凝土胶凝材料用量偏多,水胶比较低,容易产生自干燥现象,在自密实混凝土凝结硬化的过程中,由于相对湿度的差异,混凝土不可避免的向外界蒸发水分,导致干燥收缩的产生,自收缩和干燥收缩是导致混凝土收缩开裂的重要因素;另一方面,在实际工程中,比如混凝土竖直构件、隐蔽构件、大面积薄壁构件等,由于构件的特殊性,外部洒水等常规养护方式难以对其内部进行有效的养护,且自密实混凝土内部结构的致密性进一步阻碍了外部养护水分的养护效果。
收缩开裂是自密实混凝土推广应用的必须重视重要因素。
高吸水性树脂SAP具有高吸水性、高保水性、高稳定性。
国内外学者针对高吸水性树脂SAP对混凝土收缩性能的影响进行了大量的相关实验研究,研究指出,高吸水性树脂SAP能够有效减小混凝土收缩,但因成本过高制约了高吸水性树脂SAP在自密实混凝土中的推广应用。
本文围绕高吸水性树脂SAP对自密实混凝土性能的影响展开了研究。
首先,本研究在实验室制备了高吸水性树脂SAP,通过调整氢氧化钠用量及转速,制备出不同预吸水倍数高吸水性树脂SAP。
在此基础上,研究了高吸水性树脂SAP不同掺量、不同预吸水倍数、不同状态、不同种类对净浆收缩性能的影响,找到低成本的高吸水性树脂SAP及其科学合理的掺加工艺,继而研究高吸水性树脂SAP对净浆收缩性能以及自密实混凝土工作性能、收缩性能、力学性能和抗氯离子渗透性能的影响。
为低成本高吸水性树脂SAP在自密实混凝土的应用提出了理论支撑。
本文主要的研究成果如下:(1)120倍预吸水SAP相比其他不同预吸水倍数的SAP能够更有效的减小净浆的干燥收缩;(2)预吸水SAP相比干粉状SAP能够更有效的减小净浆的干燥收缩;(3)反相悬浮聚合法合成的SAP对净浆干燥收缩的减缩效果比溶液法合成的SAP的减缩效果要显著;(4)预吸水SAP能够有效减小自密实混凝土的干燥收缩和自收缩,且合适的内养护水量条件下,不会对其密实性造成不利影响。
高性能吸水树脂对水泥材料多种性能的影响研究
(a) Na-SAP
200 μm
(b) K-SAP
200 μm
图 1 SAP 样品微观形貌图
1.2 SAP 改性净浆配合比及制备方法 控制本实验净浆的水胶比为 0.35 和 0.45，分别
加 入 1 kg/m3、 2 kg/m3、 3 kg/m3 和 4 kg/m3 的 SAP 进 行 试 验 。 制 备 的 试 件 尺 寸 为 40 mm×40 mm× 160 mm 和 70 mm× 70 mm× 70 mm，用以测试净浆 试块的力学性能和导电性能。
巾进行表面干燥以除去多余的液体，然后测量其质
量。每次测量质量后立即将茶袋浸入溶液中。在测
U
A 电源
(a) 实验原理图
(b) 实验实物图 图 2 四电极法测量电路图
试过程中，采用保鲜膜密封孔溶液以防止碳化。 SAP 吸收率可用 SAP 测得的湿质量与干质量之比 进行表征。
SAP 在 蒸 馏 水 和 水 泥 孔 溶 液 中 的 吸 收 行 为 分别如图 3 所示。在两种不同环境中，SAP 的吸收 行为存在明显差异。从图 3 可以看出，Na-SAP 和 K-SAP 在蒸馏水中的吸收率分别约为 270 g/g 和 360 g/g。两种 SAP 在蒸馏水中不同的吸收行为可 以归因于其分子结构及形态。尽管它们在前期表现 出了不同的吸收行为，但是在测量后期 SAPs 显示 出相似的平衡吸收。
摘 要: 高性能吸水树脂（super-absorbent polymers，SAP）作为一种新型高分子材料由于其高保水性，可作为水泥基
材料理想的内养护材料，促进水泥水化，降低水泥材料的早期收缩。该文研究不同 SAP 的吸附脱附原理，以及其对 净浆的力学性能，水化程度，耐久性和导电性能的影响规律。结果表明，SAP 可提高净浆早期抗压强度，2 kg/m3 为力
高吸水性聚合物对水泥砂浆长期收缩性能的影响
高吸水性聚合物对水泥砂浆长期收缩性能的影响引言一、高吸水性聚合物的特性及应用高吸水性聚合物是一种聚合物材料，具有极强的吸水能力和保水性能。
其主要应用于建筑材料、农业、医疗等领域，其中在水泥砂浆中的应用尤为广泛。
在水泥砂浆中，高吸水性聚合物可以有效提高砂浆的粘结性能，降低水泥砂浆的收缩性能，并且能够提高水泥砂浆的耐久性和抗裂性能。
高吸水性聚合物具有极强的吸水能力，可以吸收大量的水分，并且能够长时间地保持在其内部。
在水泥砂浆中添加高吸水性聚合物后，其吸水性能可以大大降低水泥砂浆的水分蒸发速度，有效减少水泥砂浆的收缩性能。
通过实验数据可以明显看出，添加高吸水性聚合物后的水泥砂浆，在相同条件下的收缩性能明显降低，表现出更加稳定的体积。
2.高吸水性聚合物对水泥砂浆的微观结构和化学成分的影响高吸水性聚合物可以与水泥砂浆中的水、水泥、砂等颗粒产生作用，其微观结构和化学成分的变化对水泥砂浆的长期收缩性能产生重要影响。
实验研究表明，在水泥砂浆中添加高吸水性聚合物后，砂浆中的水分分布更加均匀，砂浆中的微观结构更加稳定，水泥砂浆的收缩性能大大减小。
高吸水性聚合物中含有一定量的化学成分，这些化学成分通过与水泥砂浆中的成分反应，能够形成更加稳定的化学结合物，从而有效降低水泥砂浆的收缩性能。
1.高吸水性聚合物在水泥砂浆中的应用前景经过实验研究和理论分析，我们可以得出结论：高吸水性聚合物在水泥砂浆中的应用具有良好的前景。
高吸水性聚合物能够有效降低水泥砂浆的长期收缩性能，提高水泥砂浆的稳定性和耐久性，对提高水泥混凝土的使用寿命和工程质量具有重要意义。
(1) 需要合理控制高吸水性聚合物的用量。
过量的高吸水性聚合物可能会对水泥砂浆的性能产生负面影响，影响水泥砂浆的力学性能和稳定性。
(2) 高吸水性聚合物的选择应当考虑其吸水性能、化学成分、稳定性等因素，从而达到最佳的效果。
(3) 高吸水性聚合物与水泥砂浆的配比应合理，以充分发挥高吸水性聚合物的优势，提高水泥砂浆的性能。
掺高吸水树脂内养护高性能混凝土的性能和作用机理研究
掺高吸水树脂内养护的性能测试
为了评估掺高吸水树脂内养护对HPC性能的影响，采用了以下实验方法进行测 试：
1、实验原材料：采用某品牌42.5级普通硅酸盐水泥，粗骨料为5～20mm的连 续级配碎石，细骨料为河砂，掺合料为矿粉和粉煤灰，减水剂为聚羧酸盐高效 减水剂。
2、实验配合比：按照HPC的配合比进行配制，掺入适量的高吸水树脂作为内养 护剂。
3、实验过程：按照标准方法进行搅拌、运输、浇筑和养护，分别在7d、28d 和56d时进行取样，测试其抗压强度、抗折强度、电通量、氯离子渗透系数等 指标。
4、实验结果：通过对比掺高吸水树脂内养护前后HPC的性能指标，发现掺入高 吸水树脂后，HPC的抗压强度、抗折强度、电通量、氯离子渗透系数等指标均 得到显著改善。
1、对掺高吸水树脂内养护的作用机理进行深入研究，探讨其与混凝土微观结 构的相互作用关系。
2、开展掺高吸水树脂内养护与其他养护方法的对比研究，评价其在不同环境 条件下的性能表现。
3、研究掺高吸水树脂内养护对绿色高性能混凝土的影响，为推动绿色建筑发 展提供理论支持和实践指导。
参考内容
高吸水性树脂（Superabsorbent polymers，SAP）是一种特殊类型的合成聚 合物，具有高分子量、高亲水性、高吸水能力、高保水性等特性。这些特性使 得高吸水性树脂在医疗、农业、工业、个人护理等领域有着广泛的应用。了解 高吸水性树脂的结构和吸水机理，有助于更好地理解其应用和性能。
总结来说，本次演示对四种基于Matlab的边缘提取方法进行了简要比较。每 一种方法都有其独特的优点和适用场景，需要根据实际需求进行选择。也需要 注意在使用过程中根据具体情况调整参数和处理结果。
谢谢观看
缺点：相比Sobel算子，Prewitt算子的定位oberts算子是一种基于一阶离散差分的边缘提取方法。在Matlab中，可以使 用imgradient函数来实现Roberts算子。
高吸水树脂对混凝土强度和收缩性能的影响
１ ５ ０ ａｍ， ｒ 试验按 Ｇ Ｂ ｆ ｌ ＂５ ０ ０ ８ １ －２ ０ ０ ２ （ 普通混凝 土力学性能 试
验方法标准》 进行 。
２ 结果 与讨论
２ ． １ Ｓ ＡＰ 对混凝 土自收缩与抗压强度的影响 为考察 Ｓ Ａ Ｐ对低水胶 比混凝 土的内养护效果 ， 将经过预
件进行 密封处理 ，再套上塑料 薄膜包裹严 实 ，养护条 件为 ２ ０ ４ － ３ ℃。 采用外径千分尺分别测定试件在各龄期的收缩值 ，
精确到 ０ ． ０ １ ｍ ｍ。 混凝 土抗 压强度 试件 的尺 寸 为 １ ５ ０ ｍ ｍ Ｘ １ ５ ０ ｍｍ ×
化学变化 ， 从而使混凝土在宏 观上表现 出来 的一种体积缩小
关键词 混凝土： 高吸 水 性 树 脂 ： 混 凝 土 自收 缩
高强混凝 土 ， 以其 优异 的力学性能在 大跨度桥 梁 、 高层
１ 。 ２方 法
建筑 中得到 日趋广泛的应用 。 但 高强混凝土早期 自干燥效应 明显 ， 自体收缩较大 ， 容易开裂 。所谓 自体 收缩 ， 是指在与外 界没有水分交换 的条件 下 ， 由于水 泥的不断水化及矿物掺合
粉煤灰 ∞ ： 华能 电厂 １ 级灰；
粗集料（ Ｇ ） ： 碎石 ， 粒径 ５ ～２ ５ ｍ ｍ；
’
・ ●一 Ｓ １
—
细集料（ Ｓ ） ： 中砂 ， 细度模 数 ２ ． ７ ；
暑 静 嫌 毫Ｉ
－．５２
减水剂 ：福建省建筑科学研究 院 ｒ ｗ— Ｐ ｓ高性能减水剂 ，
根据监测 数据来控 制 ， 经验数据表 明 ， 当连续观测 预压时 间 不少 于 ６个月 ，且测得连续 ２个月月 累计 沉降量少 于 ５ ｍｍ
高吸水树脂对高强混凝土早期减缩效果及机理研究
９６２９．２０１４．０４．００１
ＩｎＶｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ
ｏｎ
ｔｈｅ Ｓｈｒｉｎｋａｇｅ—Ｒｅｄｕｃｉｎｇ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｓｕｐｅｒ—ａｂｓｏｒｂｅｎｔ
Ｐｏｌｙｍｅｒ
ｉｎ Ｈｉｇｈ—Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｎｏｖｅ ９ Ｏ％ｆｏｒ ＡＳ ａｎｄ ｕｐ
ａｎ
７
５％ｆｏｒ ｔｏｔａｌ ｓｈｒｉｎｋ—
ｕｎｄｅｒ ｄｒｖ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ． Ｎｅｖｅｒｔｈｅｌｅｓｓ，ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ＳＡＰ ｈａｓ
ｔｏ
ｕｎｆａｖｏｒａｂｌｅ ｅｆｆｅｃｔ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｏｆ ＨＳＣ
ｍｍ
（８０～４０目）．ｓＡＰ在不同离子浓度下的吸水倍率不 同，试验测得该ｓＡＰ在去离子水、自来水、饱和石灰 水中的饱和吸水量分别为其自身质量的２００，８０， ２５倍．
表１ ７ｋ泥矿物组成
Ｓｉ０２ ２１．６３
Ｆｅ２０。Ａ１２０。 ３．２２ ５．８２
Ｓ０。 ２．３８
Ｍ９０
３．２５
Ｃａ０ ５ ６．６７
Ｎａ２０ Ｏ．２０
ＳＡＰ后可大大提高相同龄期混凝土的内部相对湿度，减小自收缩和干燥收缩产生的驱动力；（２）预 吸水ＳＡＰ的加入会对高强混凝土的强度发展造成不利影响，但对其后期强度影响不大；当ＳＡＰ额 外引入的水量控制在水泥质量的５％时，高强混凝土２８ ｄ抗压强度可达基准组的９５％以上，因此 不会影响ＳＡＰ作为内养护剂在高强混凝土中的工程应用；（３）与简单增加拌和水量相比，加入预吸 水ＳＡＰ对于混凝土的减缩作用更为显著。掺量适中时对其强度的不利影响更小． 关键词：高强混凝土；高吸水树脂；自收缩；干燥收缩；减缩 中图分类号：ＴＵ５２８．３１ 文献标志码：Ａ
高吸水性树脂对高强混凝土浆体孔结构的影响_孔祥明
将高吸水性树脂(SAP)加入到混凝土中实现内 养护的方法受到越来越多的关注[1–8]。 尤其是针对高 强混凝土(HSC)，由于其水灰比低(W/C<0.4)、自收 缩大，结构致密而导致外部养护不能充分消除自干
收稿日期：2013–06–05。 修订日期：2013–07–06。
燥效应等，通过内养护技术来减缓混凝土开裂显得 尤为重要。已有众多研究表明，在高强混凝土中加 入 SAP 内养护剂， 可有效减小混凝土的早期自收缩 和干燥收缩，大大减小混凝土的开裂风险[5–7]。混凝
・ 1474 ・ 第 41 卷第 11 期 2013 年 11 月
硅
酸
盐 学
报
2013 年
硅
酸
盐 学
报
JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY
Vol. 41 ， No. 11 November ，2013
DOI：10.7521/j.issn.0454–5648.2013.11.03
第 41 卷第 11 期
孔祥明 等：高吸水性树脂对高强混凝土浆体孔结构的影响
・ 1475 ・
土的早期自收缩与混凝土中水泥水化进程、孔结构 发展、力学性能发展等密切相关。然而，针对 SAP 对混凝土中硬化水泥浆体孔结构的系统研究报导较 少[6–7,9–13]。尤其是针对内养护水与自由拌合水对混 凝土孔结构的影响差异方面的研究更未有研究涉及。 混凝土孔隙有多种分类方法。Kumar 等[14]根据 来源的不同将水泥基材料的孔隙分为凝胶孔、毛细 孔和气孔三类。凝胶孔的孔径小于 10 nm，其含量 与水泥的水化程度成正比。毛细孔来源于水泥颗粒 或水化产物的间隙，尺寸为 10～1 000 nm。毛细孔 所占的体积含量与水泥水化程度和水灰比两个参 数密切相关：在相同水化度下，水灰比越高，毛细 孔隙率越大；同一水灰比的水泥浆体，龄期越长， 毛细孔隙率越低。气孔尺寸较大，来源于混凝土搅 拌浇筑时引入的气泡。Bensted 等[15]指出：小毛细 孔(10～100 nm)对混凝土的湿度变形(自收缩、 干燥 收缩、徐变等 )有重要影响，对强度和耐久性影响 不大；而大毛细孔(> 100 nm)的数量和尺寸会决定 混凝土的强度和渗透性能，但对变形性能贡献不 大。 将 SAP 加入到混凝土中，由于其较强的吸水、 释水功能， 必将对混凝土中水的分布产生重要影响， 从而影响硬化水泥浆体的孔结构。 深入了解 SAP 对
高吸水树脂对混凝土性能影响的研究现状
１ 内养护材料的养护机理
对于混凝土内养护的研究始于上世纪九十年代 ， 混凝土内养护的概念是在１ ９ ９ １年由 Ｐ ｈ ｉ ｌ ｌ ｅ ｏ首 次 明 确 提出
［ ５］ ［］ ， 实际上早在 １ ９ ５ ７年， Ｓ ｈ ｉ ｄ ｅ ｌ ｅ ｒ发现预湿轻集料可以减小混凝土自收缩 ６ 。２ ０ ０ １年Ｊ ａ ｎ ｓ ｏ ｎ 等首先进 ７］ 行了以高吸水树脂作为内养护材料的研究 ［ 。 内养护按照养护材料可以分为两类 ： 轻集料 （ 内养护技 ＬＷＡ） ２］ 术和高吸水树脂 （ 内养护技术 ［ 。 对于 饱 水 ＬＷＡ 内 养 护 ， 由于轻骨料作为内养护材料需要具有多孔 Ｓ Ａ Ｐ）
相比其替代的骨料来说比较脆弱 ， 掺量过大会对混凝土的强度和弹性模量等产 且能吸收和释放水分的性质 ， 生不利影响 ， 并且由于水分在混凝土内部迁移的距离有限 ， 使用饱水轻集料进行养护会使混凝土中仍然会存 从而导致内部水化程度不一而产生有害影响 。 此外 ＬＷＡ 的成本相对来说较高 ， 大量使 在未被养护的部分 ， 用会提高混凝土的成本 。 目前国内对于轻骨料 （ 内养护混凝土的研究主要集中在较低强度混凝土 上 ， ＬＷＡ） 因此主要的承重结构上对于饱水 ＬＷＡ 养护的混凝土研究以及应用很少 。 高吸水树脂作为一种新型的内养 护技术 ， 具有掺量小 ， 吸水速率快 、 吸水倍率高等特点 ， 具有十分广阔的发展前景 。 对于内养护材料的研究还
６
建材世界 ２ ０ １ ５年 第３ ６卷 第５期
４］ 的塑性泌水以及快速水化会导致其内部水分不足 ， 这也是其在养护时 比 较 突 出 的 问 题 ［ 。如果内部水分不
能及时得到补充 ， 水泥在水化过程中混凝土基体的自干燥会使其发生较大变形 ， 当混凝土结构的自收缩变形 其内部会产生拉应力 ， 拉应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝 。 被限制 ，
高吸水树脂吸液特性对混凝土性能的影响
第48卷第8期2020年8月硅酸盐学报Vol. 48，No. 8August，2020 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20190808 高吸水树脂吸液特性对混凝土性能的影响张守祺1,2，路振宝2，昂源2，辛鹏浩2(1. 交通运输部公路科学研究院，北京 100088；2. 中路高科交通检测检验认证有限公司，交通基础设施智能制造技术交通运输行业研发中心，北京 100088)摘要：提出了高吸水树脂(SAP)吸水率比指标，研究了吸水率比对SAP在水泥浆体离心液中的吸水动力学及内养护混凝土流变性能、抗压强度、收缩性能的影响。
结果表明：SAP在水泥离心液中吸水率呈迅速增加、逐渐降低和最后稳定的规律；当SAP吸水率比增大时，吸水率峰值增大、释水时间延长。
伴随SAP吸水率比逐渐增大，内养护混凝土拌合物屈服应力逐渐增大、塑性黏度逐渐降低。
SAP可降低混凝土早期强度，对后期强度影响较小，且可明显降低混凝土收缩。
在吸水率比为1.94~6.16范围内，SAP对混凝土抗压强度和收缩性能的作用规律一致。
关键词：高吸水树脂；吸水动力学；吸水率比；流变性能；收缩特性中图分类号：TU59 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2020)08–1278–07网络出版时间：2020–06–03Effect of Super-absorbent Polymer Water Absorption Characteristicson Performance of ConcreteZHANG Shouqi1,2, LU Zhenbao2, ANG Yuan2, XIN Penghao2(1. Research Institute of Highway, Ministry of Transport, Beijing 100088, China;2. Research and Development Center of Transport Industry of Intelligent Manufacturing Technologies of Transport InfrastructureMinistry of Transport, PRC, China-road Transportation Verification & Inspection Hi-Tech Co., Ltd, Beijing 100088, China) Abstract: An indicator named as water absorption ratio of super-absorbent polymer (SAP) was proposed. The effect of SAP water absorption ratio on the absorption kinetics of SAP in centrifugal liquid from cement slurry (CLCS), rheological property of fresh concrete with internal curing, compressive strength and shrinkage of hardened concrete with internal curing was investigated. The results indicate that the absorption of SAP in CLCS exhibits a law of rapid increase, gradual decrease and final stability. The peak value of absorption and the release time increase, the yield stress of fresh concrete gradually increases and the plastic viscosity gradually decreases as the SAP water absorption ratio increases. SAP reduces the early strength and shrinkage of concrete significantly, and has little impact on the long-term strength. SAP also has no impact on the compressive strength and shrinkage of hardened concrete evolved with curing time when the water absorption ratio is 1.94–6.16.Keywords: super-absorbent polymer; absorption kinetics; water absorption ratio; rheological properties; shrinkage properties随超高层建筑和大跨径桥梁的日益增多，高强混凝土的工程应用日趋广泛。
高吸水树脂对混凝土水化及强度的影响
高吸水树脂对混凝土水化及强度的影响姜玉丹;金祖权;陈永丰;范君峰【期刊名称】《材料导报》【年(卷),期】2017(031)024【摘要】高吸水树脂(Super-absorbent polymer,SAP)作为混凝土内养护材料可有效抑制混凝土自收缩,提高混凝土抗裂性,但其对混凝土是否具有负面影响有待研究.利用XRD和DTA-TG研究了不同SAP掺量净浆在不同养护龄期的水化产物量,并测试其抗压强度,定量分析高吸水树脂对混凝土水化和强度的影响.实验结果表明:掺加SAP会延缓混凝土早期(0～7 d)的水化反应,降低混凝土的抗压强度,但对混凝土中后期(7～28 d)水化的进行及强度发展的影响不大.当高吸水树脂的掺量为1 kg/m3(占胶凝材料的质量分数为0.2％)和1.5 kg/m3(占胶凝材料的质量分数为0.3％)时,混凝土28 d抗压强度可达基准组的100％和96％,56 d抗压强度可达基准组的107％和96％.针对C50混凝土,推荐掺量为1 kg/m3.【总页数】6页(P40-44,49)【作者】姜玉丹;金祖权;陈永丰;范君峰【作者单位】青岛理工大学土木工程学院 ,青岛266033;青岛理工大学土木工程学院 ,青岛266033;青岛理工大学土木工程学院 ,青岛266033;青岛理工大学土木工程学院 ,青岛266033【正文语种】中文【中图分类】TU528.31【相关文献】1.高吸水树脂对混凝土强度和收缩性能的影响 [J], 邹凌凯2.矿物掺合料及高吸水树脂对高强混凝土水化及收缩性能的研究 [J], 李立辉;王俊杰;田波;权磊3.高吸水性树脂颗粒对混凝土自收缩与强度的影响 [J], 胡曙光;周宇飞;王发洲;彭波4.高吸水树脂对机制砂混凝土收缩性能和强度的影响研究 [J], 魏定邦;李晓民;王起才;姚志杰;韩博5.盐渍土环境下高吸水树脂混凝土抗压强度及氯离子渗透研究 [J], 陈鹏;金祖权;李建强;陈永丰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
高吸水性树脂对水泥砂浆体积收缩及力学性能的影响
许杰等：熔盐添加剂对玻璃离子交换和增强的影响· 855 ·第37卷第5期高吸水性树脂对水泥砂浆体积收缩及力学性能的影响孔祥明，李启宏(清华大学土木工程系，结构工程与振动教育部重点实验室，北京 100084)摘要：将自行研制的高吸水性树脂加入砂浆配方，研究了高吸水树脂对不同水灰比下新拌砂浆的流动度、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：高吸水性树脂的加入一定程度上降低了砂浆的流动度；砂浆在干燥养护时，在水灰比(质量比)为0.5～0.7范围内，砂浆的总体积收缩与水灰比关系不大，高效减水剂多聚羧酸酯的加入能增大砂浆的体积收缩；在水灰比为0.5～0.6的砂浆干燥养护时，将高吸水性树脂加入到砂浆中可以明显减小其体积收缩；而对水灰比为0.7的高水灰比砂浆的体积收缩改善作用不明显；对于水灰比为0.7的高水灰比砂浆，高吸水性树脂的加入导致其二次浸水时的吸水率增大。
此外高吸水性树脂的加入能提高干燥情况下养护后砂浆的力学性能，尤其在较低水灰比的砂浆中作用更为明显。
关键词：高吸水性树脂；水泥砂浆；体积收缩；力学性能；水灰比中图分类号：TU528 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2009)05–0855–07INFLUENCE OF SUPER ABSORBENT POLYMER ON DIMENSION SHRINKAGE ANDMECHANICAL PROPERTIES OF CEMENT MORTARKONG Xiangming，LI Qihong(Key Laboratory of Structural Engineering and Vibration of China Education Ministry, Department of Civil Engineering,Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: The effects of the addition of self-prepared super absorbent polymer (SAP) on the properties of cementitious mortar for-mulations with varied water-cement ratios (m(w)/m(c), in mass) were studied. The degree of fluidity of fresh mortar, dimension shrinkage of hardening mortars during dry curing conditions and the mechanical properties of hardened mortars were measured in order to investigate the impact of SAP on the properties of mortars. It was found that the addition of SAP leads to a decrease of the degree of fluidity of fresh mortars. Under dry curing, the total dimension shrinkage of mortars was proven to be hardly influenced by m(w)/m(c) ratio and to be significantly increased by the addition of polycarboxylic ester (PCE) superplasticizer. The addition of SAP into mortars can remarkably reduce the dimension shrinkage of mortars with a low m(w)/m(c) ratio of 0.5–0.6, while it has little effect on the shrinkage of mortars with a m(w)/m(c) value of 0.7. Another effect of SAP is that the SAP in mortars results in higher water absorption of hardened mortar with a high m(w)/m(c) of 0.7 after secondary water immersion. The results of mechanical test indicate that SAP can increase the mechanical properties of hardened mortars under dry curing conditions, especially for mortars with a low m(w)/m(c) ratio.Key words: super absorbent polymer; cementitious mortar; dimension shrinkage; mechanical property; water–cement ratio高吸水性树脂(super absorbent polymer，SAP)，亦称高吸水性聚合物或吸水保水剂，是一种具有松散三维网络结构、低交联度的强亲水性高分子化合物。
高吸水性树脂对含再生骨料的水泥基材料自收缩性能影响及收缩预测研究
高吸水性树脂对含再生骨料的水泥基材料自收缩性能影响及收缩预测研究洪亮;仲小玲;陈芳【期刊名称】《公路交通技术》【年(卷),期】2024(40)2【摘要】为研究含再生骨料水泥基材料的收缩性能并减小收缩率,利用非接触式自收缩仪探究了高吸水性树脂SAP掺量(0.1%~0.3%)、SAP粒径(30目、60目)对超早龄期、早龄期和长龄期下含再生骨料掺量(0%、50%、100%)水泥基材料自收缩性能影响。
结果表明:1)再生水泥基材料的超早期(3 d内)自收缩率可达总收缩率的53.1%~91.6%,且自收缩率的控制效果与再生骨料掺量、SAP掺量、SAP粒径密切相关;2)100%再生骨料可将超早龄期(3 d)和长期(90 d)自收缩率分别提高53%~118%、36.2%~78.5%;3)50%再生骨料掺量下,0.1%~0.3%的SAP掺量范围内可将90 d自收缩率降低32.6%~53.9%,而100%再生骨料掺量下,仅0.3%的SAP才能起到减缩效果;4)SAP目数对自收缩率的削减效果受再生骨料掺量的敏感性高;5)BP神经网络能准确预测不同龄期自收缩率与再生骨料掺量、SAP掺量、SAP粒径的关系,基于此提出了低收缩再生水泥基材料的优化设计策略。
【总页数】10页(P87-96)【作者】洪亮;仲小玲;陈芳【作者单位】新疆维吾尔自治区交通运输综合行政执法局;新疆农业大学;新疆交通建设集团有限公司【正文语种】中文【中图分类】U414【相关文献】1.高吸水性树脂对碱矿渣水泥砂浆强度与收缩性能的影响2.轻骨料对碱-矿渣胶凝材料基免蒸压多孔混凝土收缩性能的研究3.聚丙烯纤维对水泥冷再生材料力学及收缩性能影响研究4.矿物掺和料与再生骨料对水泥强度和收缩性能的影响5.基于毛细孔张力理论的高强再生骨料混凝土收缩性能及预测方法研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高强混凝土由于其良好的性能具有广泛的应用前景。
但是其低水胶比、高凝胶用量的特点也会带来不利的一面，早期产生的自干燥效应会导致混凝土内部相对湿度降低从而引起混凝土自收缩，增大混凝土早期开裂的风险[1]。
Aitcin 和Neville [1]提出，当混凝土的有效水灰比低于0.42时，就必须从外界补充水分以避免内部自干燥，而高强混凝土的水灰比往往低于0.42，因此高强混凝土需要良好的养护以降低自干燥造成的影响[2]。
杨全兵[3]对水中养护2年的高性能混凝土的自干燥效应进行研究发现，虽然外层自干燥现象有所削弱，但是内层自干燥现象仍然存在，混凝土内部毛细孔相对湿度的降低是混凝土自收缩的主要原因。
因此，蓄水养护或密封养护对高强混凝土自收缩的抑制效果并不理想。
RILEM TC-ICC 2003将内养护定义为向混凝土中引入可以作为养护因子的水分，并按养护材料将内养护分为2类：轻集料（LWA ）内养护技术和高吸水树脂（SAP ）内养护技术[4]。
其中，轻集料内养护技术最早使用，但是轻集料作为内养护材料存在一系列问题：如工作性能变差，集料上浮，强度、弹性模量下降等[5]，同时Lura [6]研究发现，即使粗集料全部采用粒径为4～8mm 的轻集料，也只有70%的水泥浆体得到养护。
高吸水树脂内养护技术则解决了这些问题[5]。
将SAP 加入到混凝土中，由于其高吸水、释水能力，将会改变混凝土内部水分分布及混凝土微结构，从而对混凝土收缩及耐久性产生影响。
SAP 的种类及其粒形将会影响到SAP 的吸水率，导致内部孔高吸水树脂种类与粒形对高强混凝土自收缩及耐久性的影响钟佩华1，刘加平1，2，王育江2，李司晨2，李磊2（1.重庆大学材料科学与工程学院，重庆400045；2.江苏苏博特新材料股份有限公司，江苏南京211103）摘要：研究了不同种类高吸水树脂（SAP ）及其粒形对高性能混凝土力学性能、自收缩及耐久性的影响。
实验结果表明，SAP 的种类和粒形都会影响其吸水率从而影响混凝土的性能，在相同水胶比的条件下，SAP 的掺入能提高混凝土的强度；掺入SAP 能有效降低混凝土的自收缩，同时混凝土的抗氯离子侵蚀和抗冻性均有所提升。
关键词：高吸水树脂；高强混凝土；内养护；自收缩；耐久性中图分类号：TU528.31文献标识码：A 文章编号：1001-702X （2015）01-0008-05The effect of different types and shapes of superabsorbent polymers on autogenous shrinkageand durability of high-strength concreteZHONG Peihua 1，LIU Jiaping 1，2，WANG Yujiang 2，LI Sichen 2，LI Lei 2（1.School of Materials Science and Engineering ，Chongqing University ，Chongqing 400045，China ；2.Jiangsu Subote New Materials Co.Ltd.，Nanjing 211103，Jiangsu ，China ）Abstract ：The effect of different types and grain shapes of superabsorbent polymers （SAP ）on physical properties ，autogenous shrinkage and durability of high-strength concrete were investigated.The results show that the types and grain shapes have signif －icant influence on SAP's absorption rate which affecting the performance of concrete.The mixed SAP can improve the strength of the concrete with the same water-binder ratio and effectively reduce autogenous shrinkage of concrete.The resistance to chloride ion permeability and frost resistance of concrete can also be improved by adding appropriate amount of SAP.Key words ：superabsorbent polymers ，high-strength concrete ，internal curing ，autogenous shrinkage ，durability 基金项目：国家杰出青年科学基金（51225801）；江苏省自然科学基金-面上基金（BK2012868）收稿日期：2014-09-11作者简介：钟佩华，男，1989年生，四川宜宾人，硕士研究生，主要从事新型建筑材料的研究。
中国科技核心期刊隙结构的改变[7]。
本文以高吸水树脂为研究对象，系统研究不同种类、粒形SAP 的吸水特性及其对高强混凝土力学性能、自收缩性能及耐久性的影响规律。
1实验1.1原材料及配合比水泥：江南小野田水泥有限公司生产的P ·Ⅱ52.5水泥；粉煤灰：Ⅱ级灰，水泥和粉煤灰的化学成分见表1。
粗骨料：江苏句容玄武岩碎石，5～20mm 连续级配（小石5~10mm 、大石10~20mm ）。
细骨料：河砂，细度模数为2.6。
水：自来水。
减水剂：江苏苏博特新材料股份有限公司生产的聚羧酸减水剂。
表1水泥和粉煤灰的化学成分%采用自制SAP （A 、B 、C 和D 共4种类型），粒径为80～150μm ，A 、B 和C 为反相悬浮聚合法制备的球形SAP ，D 为溶液法制备再经粉磨得到的破碎型SAP ，其合成配比（质量比）如表2所示，形貌如图1所示。
表2自制SAP 的合成配比图1显微镜下球形和破碎型SAP 的形貌选取4种类型SAP ，系统研究SAP 吸水率、粒形（球形、破碎型）、掺量（0、0.3%、0.4%，按占胶凝材料质量计）及水胶比（0.32、0.34、0.36）对高强混凝土性能的影响。
混凝土配合比设计见表3。
1.2试验方法1.2.1SAP 吸水率试验称取一定质量的SAP 颗粒，质量为M ，放入蒸馏水（或模拟孔溶液[8]）中浸泡24h 使其充分吸水。
将丙纶非织造布袋润湿，放入离心机铁筛中以150r/min 的速度离心，30s 后将布袋及筛子取出称量，得湿筛重M a ，完成后将烧杯中的SAP 及水倒入准备好的丙纶非织造布袋中，放入离心机以150r/min 的速率离心30s 后取出，称量总重M b ，此后每隔10～30s 测试1次，称量M b ，吸水率（g/g ）计算公式见式（1）。
吸水率=（M b -M a -M ）/M （1）1.2.2混凝土成型与养护根据GB/T 9142—2000《混凝土搅拌机标准》，本研究采用SJD-60型单卧轴强制式混凝土搅拌机对混凝土进行搅拌。
需要掺入SAP 时，将SAP 预先加入胶凝材料中搅拌均匀。
根据需要测试的性能成型不同尺寸的试件，抗压强度和抗碳化性能测试采用100mm ×100mm ×100mm 的立方体试件，抗氯离子渗透性能测试采用Φ100mm ×200mm 圆柱体试件。
抗冻性能测试采用100mm ×100mm ×400mm 的棱柱体试件，自收缩性能测试采用Ф=100mm 、H =400mm 的圆柱形PVC 管模具。
成型的试块1d 后脱模，置于（20±2）℃、相对湿度＞95%的标准养护环境中养护至规定龄期后分别测试其相关性能。
1.2.3力学性能采用WAW-600C 型微机控制电液伺服万能试验机，测试混凝土试块的7d 和28d 抗压强度。
以分析SAP 对高强混凝土强度的影响。
1.2.4自收缩性能每组以PVC 管为模具成型3根试样，成型结束后将测头埋入混凝土表面，用塑料薄膜覆盖，放入恒温恒湿试验室，室温保持在（20±2）℃，相对湿度保持在（60±5）%，在混凝土凝结硬化后，用石蜡将试件表面密封，置放在立式测试支架上，调整千分表位置，静置4h 后测试其初始长度。
根据设计的龄期测试混凝土某一时刻的长度，记录千分表读数。
1.2.5耐久性混凝土抗冻性（快冻法）、抗氯离子渗透性能（电通量法）项目SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaO MgO SO 3TiO 2NaO 2K 2O Loss水泥18.00 4.29 3.9468.10 1.55 1.951.11粉煤灰47.7231.83 5.637.22 1.15 1.02 1.870.54 1.05SAP 类型A 型B 型C 型D 型丙烯酰胺（AM ）/%901006890丙烯酸（AA ）/%103210试样编号A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6C1C2C3C4C5C6D1D2D3D4D5D6SAP 掺量/%0.30.30.30.40.40.40.30.30.30.40.40.40.30.30.30.40.40.40.30.30.30.40.40.4水胶比0.320.340.360.320.340.360.320.340.360.320.340.360.320.340.360.320.340.360.320.340.360.320.340.36表3混凝土的配合比设计注：所有配比的m （水泥）∶m （粉煤灰）∶m （砂）∶m （大石）∶m （小石）∶m （减水剂）=425∶75∶672.6∶658.4∶439∶2.5保持不变；以未掺SAP ，水胶比为0.32的基准混凝土作对比样；A1～A6采用A 型SAP ，B1～B6采用B 型SAP ，C1～C6采用C 型SAP ，D1～D6采用D 型SAP。
钟佩华，等：高吸水树脂种类与粒形对高强混凝土自收缩及耐久性的影响和抗碳化性能均按照GB/T 50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性性能试验方法标准》进行测试。
2结果与讨论2.1SAP 种类及粒形对吸水率的影响本文采用离心法对SAP 吸水率进行测试，为了尽量降低其颗粒间表面吸附水的干扰，离心机转速选择150r/min ，测试结果如图2所示。
图24种SAP 在去离子水中的吸水率从图2可以看出，4种SAP 的吸水率曲线均有个“拐点”，因此，可以将“拐点”处作为SAP 颗粒间表面吸附水被完全离心出去的时间点，此时的吸水率可以作为SAP 的有效吸水率。