高吸水性树脂颗粒对混凝土自收缩与强度的影响

自收缩是导致高强混凝土早期开裂的重要因素。研究了高吸水性树脂（SAP）的掺量、引入水量对不同水胶比混凝土的自收缩与强度的影响规律。结果表明,将不超过胶凝材料总重量0．5％的SAP预吸水后掺入混凝土中。可显著减小混凝土的自收缩。且抗压强度损失较小。通过研究SAP对混凝土内部相对湿度变化的影响规律,分析了其对混凝土自收缩与强度的作用机理,认为引入预吸水SAP可明显延缓混凝土早期内部相对湿度的下降速度。对混凝土起到良好的内养护作用。减小自收缩。但当SAP掺量大于胶凝材料总重量的0．5％时,作用效果随SAP掺量的增大而不明显,混凝土抗压强度也有明显下降。     

预湿轻集料与高吸水性树脂的内养护效果比较

研究了高吸水性树脂(SAP)、轻集料的吸水、释水规律以及二者对混凝土内部相对湿度的影响规律,提出了以湿度补偿为原则的混凝土自收缩控制方法。针对低水胶比混凝土早期内部相对湿度下降的特点,向混凝土中引入合适的内养护材料,并合理分配各自的引入水量,明显提高了混凝土早龄期的内部相对湿度,缓解了混凝土的早期自干燥现象,减小了混凝土的自收缩以及由内养护材料强度低造成的混凝土抗压强度损失,其内养护效果优于单掺一种内养护材料的配比。     

超吸水聚合物自养护混凝土试验研究

针对混凝土拆模后人工养护费时费力的问题,将具有吸水和放水特性的超吸水聚合物应用于混凝土中,利用自养护作用改善混凝土性能.采用正交试验设计方法,优选在干燥养护和标准养护条件下28 d抗压强度较好的配合比,并与基准混凝土的抗压强度和早期收缩性能进行比较.试验结果表明,超吸水聚合物能提高干燥养护条件下混凝土的抗压强度,其自养护作用能有效降低混凝土的干燥收缩.     

基于内养护原理的功能集料制备及在混凝土中的应用

以陶砂为内养护介质吸附激发剂溶液制备功能集料,并与SAP内养护材料吸附激发剂溶液进行对比,固定内养护引入水量,水灰比及激发剂掺量,研究内养护技术对大掺量粉煤灰混凝土抗压强度,干燥收缩,水化热及微观结构的影响。水化热测试及微观形貌测试表明,内养护与激发剂相结合可同时促进水泥及粉煤灰的水化。抗压强度测试及干燥收缩测试表明,混凝土的60 d抗压强度提高16.5%,60 d干燥收缩降低21%,较好地改善了大掺量粉煤灰混凝土早期强度低,养护依赖性大的问题。     

煮沸吸水-热干养护对超高性能混凝土强度和收缩率的影响

超高性能混凝土(UHPC,Ultra-high Performance Concrete)试块采用常规蒸汽养护,抗压强度最高仅能达到250 MPa。为了进一步提升UHPC的综合性能,文章对脱模后的UHPC试块先进行煮沸吸水,后进行热干养护,考察其对UHPC力学性能、收缩率的影响,并表征分析了试块表层和内部的未水化水泥和空隙率。结果表明,相对于常规蒸汽养护,采用煮沸吸水-热干养护后,UHPC的抗折抗压强度明显提升,收缩率显著降低。EPMA分析结果表明煮沸吸水-热干养护后的试块表层和内部的未水化水泥和空隙率相较于常规蒸汽养护显著降低。     

污水隧道二衬薄壁结构开裂机理及控制技术研究

为了解决污水隧道二次衬混凝土的砌薄壁结构(厚度为200mm)在早期施工中易收缩开裂的问题,利用有限元分析对二衬薄壁混凝土早期温度和应力发展进行了模拟分析,并通过高吸水性树脂(SAP)来降低混凝土水化早期的收缩应力,减小开裂风险,研究了高吸水性树脂(SAP)对混凝土抗裂性能、化学收缩及自收缩的影响。分析结果表明:1)在早期,二衬混凝土的薄壁结构中心与边界最大温差仅1℃,温度应力较低,结构开裂主要由混凝土早期收缩变形大导致;2)高吸水树脂(SAP)能显著延缓混凝土圆环开裂时间,降低开裂风险;3)高吸水树脂(SAP)通过吸水-释水机理,在混凝土塑性阶段吸水膨胀,补偿化学收缩,在混凝土硬化阶段,释水调控浆体内部湿度,减小自收缩,提高了混凝土的抗裂性能。     

磷铝酸盐水泥混凝土表面透气和吸水性能研究

研究磷铝酸盐水泥混凝土表面透气和表面吸水性能,利用XRD,MIP和交流阻抗分析对混凝土水化产物物相组成、孔结构特性和电性能进行了分析.结果表明:磷铝酸盐水泥混凝土具有较佳的表面性能,其表面抗透气和吸水性能优于普通硅酸盐水泥.养护28 d的磷铝酸盐水泥混凝土表面透气为1.37×10-2 Ln(P)/min,表面吸水系数为4.56×10-9 m3/min0.5.这是由于PAC和PC属于不同体系,其水化生成物和反应机理不同造成的.与PC相比,PAC具有快硬、早强特性,生成大量的水化产物相互交联形成的致密三维网络结构,连通孔的数量较少,结构较致密.随着养护时间的增加,PAC透气和吸水系数随之减小,这是由于不断生成的水化物填充内部孔隙,提高结构致密度造成的.     

UFA水泥基材料早期自干燥及自收缩研究

基于水泥石孔隙理论对超细粉煤灰（Ultra-fine fly ash，简称UFA）水泥基材料的早期自干燥效应进行了理论分析及试验研究。在此基础上，采用改进的混凝土自收缩试验装置对UFA混凝土的早期自收缩变形进行了测试。结果表明，相比于基准水泥石，UFA水泥石内部自干燥程度大大降低；且随着UFA的掺入，混凝土早期水化反应的有效水灰比增大，自收缩变形随之减小，进一步证明水泥基材料早期内部孔隙的自干燥效应与混凝土的早期自收缩变形具有较好的相关性。     

淀粉接枝阴－非离子型内养护材料的吸水－释水性能

超吸水性聚合物（SAP）是一类极具应用前景的混凝土内养护材料,高吸水－高释水是其具有内养护功能的关键。以木薯淀粉、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、水玻璃为主要原料,采用淀粉二元接枝共聚法合成了一种内养护材料（OIM－ICA）,研究了水玻璃用量、交联剂用量、反应时间、反应温度等因素对OIM－ICA吸水－保水性能的影响规律。结果表明：合成OIM－ICA吸水率达到268倍,释水率达到87.2％,吸水－释水综合性能优于现有聚丙烯酸盐类聚合物内养护材料;对OIM－ICA的吸水－释水性能影响显著性从高到低依次为：水玻璃用量＞单体滴加时间＞反应温度＞交联剂用量。SEM分析显示：接枝聚合物OIM－ICA具有交错联接的三维网络结构,此结构为内养护材料容纳水分提供了极大空间,为水分子吸收和释放提供了通道。     

SAP内养护混凝土抗冻性影响分析

在大温差环境中,混凝土常因冻融损害失去服役作用。高吸水树脂(SAP)作为内养护材料给混凝土内部提供水分,减少混凝土收缩开裂程度,进而改善混凝土抗冻性能。设计掺量为0.0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的SAP进行内养护混凝土的成型,通过冻融循环试验、吸水率试验以及孔结构分析,以相对动弹性模量评价参数ω、质量损失率M_S、吸水率R_x以及微型气泡数来分析SAP对混凝土抗冻性的影响。结果表明：掺加SAP明显改善了混凝土抗冻性能,当最佳掺量为0.6%时,显著降低了混凝土冰冻48 h后的吸水率,微型气泡个数的增加使抗冻性能得到有效改善。