内养护混凝土的研究现状

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1、周明(南京海华混凝土集团有限公司，江苏南京210038)摘要：针对现代高性能混凝土普遍存在的自收缩问题，阐述了内养护技术对自收缩的改善效果。重点阐述了内养护理论枫理以及有关轻集料内养护材料和高吸水树脂内养护剂的研究现状。关键词：内养护；自收缩；轻集料；高吸水树脂Abstract：Thispaperpresentstheinnuenceoftheintemalcuringtechnologyonautogenousshrinkageforthemodemhjghperf0彻anceconcrete．In

2、temalcuringmechanismaJlditsresearchprogresshavebeendiscussed，includinglightaggregateandsuperabsorbentpolymers．Keywords：intemalcuring；autogenousshrinkage；lightaggregate；superabsorbentpolymers0引言近年来．混凝土结构开裂已成为行业研究的热门课题之一。收缩是混凝土材料产生开裂的主要原因之一。引起混凝土材料收缩的原因很多

3、．包括化学收缩、自收缩、冷缩、干燥收缩、碳化收缩、沉降收缩等因素【11。导致混凝土开裂的主要原因是自收缩。现代混凝土普遍水胶比低、胶凝材料用量较高，这也导致了高水化热、大温度应力、搞自收缩等问题．所以在水泥基材料早期就会出现由过高的温度应力和自收缩引起的裂缝嘲。随着水泥的水化程度不断提高．混凝土内部的湿度也会随之降低．该现象称为自干燥。一般水胶比越低，自干燥现象越严重。国内学者对混凝土的自收缩做了大量的研究．发现较低水胶比的混凝土虽然强度提高．但是其自收缩远大于普通混凝土。而且常规的养护和掺人膨胀剂等

4、措施已不能有效减小自收缩。更严重的是．混凝土自收缩导致的微裂纹很可能会引起混凝土28d强度发生倒缩．从而限制混凝土强度的进一步增加【3】。现代混凝土普遍结构密实。水分从外面很难渗透到混凝土内部．传统的外部养护方法并不能有效减小自收缩。因此，很多学者开始研究内养护措施对抑制混凝土自收缩的效果。一16—1内养护机理传统的混凝土养护方式主要有直接喷水、覆盖塑料薄膜及盖草袋洒水等措施．称为外养护。高性能混凝土水化的早期强度发展较快．且结构致密．常规的外养护方法对混凝土内部的养护效果相对有限。1948年．Pow

5、ers就首次提出“内养护”理论模型网。Power基于水泥水化机理．提出混凝土水灰比不能低于0．42．即使在养护比较充分的情况下．也不能低于0．36．否则混凝土内部的湿度会迅速下降，胶凝材料不能充分水化。混凝土发生自收缩。根据文献，为保证胶凝材料充分水化．要求内部湿度至少要保持在90％。同时．高性能混凝土水胶比较低，内部的水分很容易被水泥水化硬化消耗．从而引起白干燥收缩。目前．最有效的措施就是从混凝土内部补充水分进行养护。根据内养护的理论与技术。这种措施主要解决高性能混凝土的自收缩．通过在混凝土内部储存

6、的水分补偿水化反应消耗掉水而引起的水泥石内部的白干燥．使得更多的孔隙能保持饱和状态。丹麦Jensen在总结Powells模型的基础上．又推导出了内养护需水量的计算方法．为内养护技术的最终实现提高了理论基础阎。自收缩实质上是由混凝土本身的白干燥引起的。在水化反应过程中．胶凝‘·互盔材垫垒墼墼塑材料会消耗大量的水。使毛细孔内严重失水。当失水到一定程度．毛细孔内的溶液与空气界面位置就会形成弯液面，产生表面张力。并且相对湿度的下降会导致表面张力增大。表面张力方向是从孔壁指向孔中心。最终就表现为体积收缩。美国R

7、ILEM将内养护法分为两种：即内部水养护和内部密封同。内部水养护是指在混凝土内部布置释放水．在混凝土水化硬化过程中可以有规律地释放出水分：内部密封则是通过减小或避免混凝土水化硬化过程中的水分散失。内部水养护方法可以在混凝土水化硬化过程中释放水分，改善白干燥，有效减小自收缩．是目前主要的内养护方法。2内养护技术研究现状2．1轻骨料养护剂Bentur采用轻集料实现高强混凝土的内养护．在减小自收缩方面取得了成果同。美国的Bentz则认为内养护材料的颗粒尺寸应尽可能减小．提高其与水泥浆体的接触面积。可提高养护

8、效果嗍。Lura等人在混凝土中掺人了平均粒径为数百斗m，吸水率为自身质量数百倍的超高吸水树脂．结果发现可以明显抑制低水胶比混凝土自收缩问题。在实际工程应用方面。美国及欧洲制定了有关内养护的标准。对于采用轻骨料为内养护材料．国内外很多学者做了大量研究。其中研究工作重点在轻骨料自身的吸水率、粒径尺寸以及替代细骨料比例等因素对水泥基材料自收缩的影响作用。并且普遍认为．用轻骨料作为内养护材料对降低水泥基材料内部的相对湿度以及抑制自收缩具有显著效果。轻质骨料分散在