高吸水性树脂颗粒对混凝土自收缩与强度的影响

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第25卷第1期华中科技大学学报(城市科学版)VO1．25NO．12008年3月J．ofHUST．(UrbanScienceEdition)Mar．2008高吸水性树脂颗粒对混凝土自收缩与强度的影响胡曙光，周宇飞，王发洲，彭波(1．武汉理工大学材料科学与工程学院，湖北武汉430070；2．武汉市商品混凝土管理站，湖北武汉430015)摘要：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

2、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。关键词：混凝土；高吸水性树脂；自收缩；内部相对湿度中图分类号：TU528．0文献标识码：A文章编号：1672—7037(2008)01—0001—04以低水胶比、掺加高活性矿物掺合料为特征的高强混凝土，以

3、其优异的力学性能在大跨度桥试验原材料与方法梁、高层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，自收缩(autogenous1．1原材料shrinkage，AS)较大，容易开裂。所谓自收缩，是水泥(C)：湖北华新P．O．42．5普通硅酸盐水指在与外界没有水分交换的条件下，由于水泥的泥；硅灰(SF)：武汉钢铁公司硅灰，比表面积20不断水化及矿物掺合料的二次水化作用，在混凝000m。／kg；粗集料(G)：石灰石碎石，粒径5～25土内部产生一系列复杂的物理、化学及力学变化，mm；细集料(S)：中砂，粒径≤5mm，细度模数从而使混凝土在宏观上表现出来的一种体积

4、缩小2．8，含泥量≤19／5；减水剂(FDN)：萘系高效保塑的现象uJ。缓凝减水剂，掺量为胶凝材料总量的0．8；拌合Bentur等L2]在混凝土中掺加经过预湿处理用水(W)与内养护用水(We)：自来水；高吸水性的轻集料，利用轻集料内水分的自养护作用，在降树脂(SAP)：聚丙烯酸钠吸水树脂，对自来水的吸低混凝土的自收缩方面取得一定成效。但是，据水倍率见图1。IuraL3的研究结果，即使粗集料全部使用粒径为4～8mm的轻集料，也只有70的水泥浆体能受∞到养护。并且轻集料自身强度较低，若粗集料全部●使用轻集料，会对混凝土强度及其它一些性能产瓣生不利影响。高吸水性树脂(s

5、uperabsorbentpolymer，SAP)是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物，能够吸图1SAP吸水率收自身重量几百倍甚至上千倍的水，并具有吸水1．2方法速率快，吸水量易于控制等特点。在混凝土中加入(1)湿度测量。试件尺寸为150mm×150少量高吸水性树脂，可对水泥浆体起到较好的养mm×150mm，成型时在试件顶部插入直径为30护效果。收稿日期：2007—05—18作者简介：胡曙光(1957一)，男．湖北武汉人，教授，博士，研究方向为高性能水泥基复合材料，fzhwang@whut．edu．crl。基金项目：国家自然科学

6、基金(50572077)；武汉市青年科技晨光计划(20055003059—8)。维普资讯http://www.cqvip.com·2·华中科技大学学报(城市科学版)mm的塑料管，预留内部湿度测试孔，塑料管插入龄期的自收缩，且在7d龄期之前，其效果随SAP深度为75mm。成型后将管口用凡士林密封，防掺量增大有显著改善，由于SAP掺人混凝土后继0止内外水分交换。混凝土脱模后立即用熔融石蜡续吸水肿胀，掺有SAP的试样在早期还产生了微将表面密封。采用WSX一Ⅱ型内部湿度测试仪测膨胀。但当SAP掺量超过0．5时，其减小混凝定混凝土内部湿度，精确到1。测量时，将探头土14d龄

7、期之后自收缩的效果随SAP掺量增大插入测试孑L内，用凡士林将探头与测试孔之间的并没有明显改善。间隙密封，待湿度平衡后读取数据。图3是混凝土抗压强度与SAP掺量的关系。(2)自收缩测量L4]。每组混凝土成型3个100引入少量SAP对混凝土7d强度影响不大，且mm×1O0mm×300mm的试样，成型时首先在SAP掺量为0．3时，7d强度还略有提高。28d模具内垫上一层塑料薄膜，试件两端预埋铜探头，强度则随SAP掺量增大而降低，当SAP掺量达成型1d后拆模，然后先用熔融石蜡对试件进行到0．7时，7d和28d强度均有明显下降。口Rl皿R1．O％目R1．05％团R1．07％

8、密封处理，