SAP对水泥水化热及混凝土收缩性能的影响研究

为研究高分子吸水树脂（SAP）对混凝土收缩性能及水泥水化热的影响,在水泥净浆和混凝土中加入不同掺量的未吸水SAP,通过水泥净浆收缩性能、混凝土收缩性能、水泥水化热和抗裂圆环试验得出：水泥净浆收缩率随SAP掺量的增加而减小,SAP掺量相同时,0.30水胶比水泥净浆的收缩率大于0.35水胶比水泥净浆;SAP的“蓄水库”功能改善了混凝土内部湿度,可避免自干燥现象产生,抑制混凝土自收缩,混凝土减缩率和SAP掺量呈正相关;SAP的掺入使得水泥水化反应放缓,SAP掺量越大,减缓效果越明显,放热总量越少,水泥水化热时温图的峰值也相应降低;SAP延缓了混凝土开裂时间,减少了裂缝数量,当SAP掺量为0.1%时,圆环贯穿裂缝消失。     

复掺高倍吸水树脂与MgO膨胀剂对砂浆性能的影响研究

研究复掺高倍吸水树脂(SAP)与MgO膨胀剂对砂浆各项性能的影响,结果表明:二者复掺可降低砂浆的自收缩与干燥收缩变形,改善砂浆的抗冻性;但复掺会增加砂浆的粘聚性,降低其流动性。当SAP预吸水掺入,引入水量是水泥质量的5%,MgO膨胀剂外掺掺量为8%时,复掺可有效降低砂浆的自收缩变形,提高砂浆的抗冻性能,对砂浆的强度无明显影响。     

高吸水性树脂应用于混凝土养护的研究进展

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。     

SAP对火山灰混凝土收缩性能的改善作用

研究了高吸水树脂(SAP)对C40和C60火山灰混凝土自收缩、干燥收缩及水分损失率的影响,并探讨了SAP对火山灰混凝土收缩性能的作用机理.结果表明:SAP内养护可以显著降低C40和C60火山灰混凝土的自收缩,提高火山灰混凝土的抗裂性,且内养护减缩率与内养护水胶比呈正比关系;SAP内养护增大了火山灰混凝土的干燥收缩和水分损失率,且增大幅度随着内养护引入水量的增加而增大;根据干燥环境中火山灰混凝土的水分损失率与干燥收缩的拟合关系得出了火山灰混凝土产生干燥收缩时的临界水分损失率;虽然SAP内养护增大了火山灰混凝土的干燥收缩,但其总收缩较基准混凝土显著降低.     

内养护高强混凝土自收缩性能研究

高吸水树脂(SAP)应用于高强混凝土,能够使其具备低收缩性。研究不同SAP掺量对高强混凝土的强度和早期收缩性的影响,确定其最优掺量是解决内养护技术推广应用的关键问题。针对这一问题,首先考虑不同SAP掺量及引水量下对高强混凝土的影响设计试验方案;其次通过电镜扫描技术(SEM)分析成型试块孔隙及密实度,从微观角度分析SAP对高强混凝土收缩的影响,探究微观与宏观方面的一致性;最后确定高强混凝土中SAP的最佳掺入量。研究结果显示,SAP掺量为胶凝材料的0.1%且预吸水量为拌和水量的5%时高强混凝土性能最佳,该研究可为内养护技术的推广应用提供理论依据。     

不同类型减缩剂减缩效果比较分析

在高水胶比混凝土中掺加不同类型减缩剂(内养护剂(SAP)、膨胀剂及有机减缩剂),然后研究不同类型减缩剂对混凝土抗压强度、化学收缩、自收缩、干燥收缩、塑性开裂的影响,对比分析不同类型减缩剂在不同混凝土养护条件下的减缩效果.结果表明:SAP、膨胀剂、有机减缩剂对混凝土3d抗压强度均有不同程度的负面影响,其中有机减缩剂负面影响最大,但SAP可促进混凝土28d抗压强度增长;SAP对混凝土化学收缩、自收缩、干燥收缩及塑性开裂均具有较好改善效果,这缘自于SAP对混凝土内部相对湿度的调控作用;膨胀剂对混凝土养护条件要求苛刻,在密封条件下膨胀剂具有较好的补偿自收缩作用,但在干燥养护条件下膨胀剂补偿干燥收缩的效果并不理想;有机减缩剂对密封条件下混凝土自收缩的补偿效果不如SAP及膨胀剂,但在干燥条件下其具有良好的补偿混凝土干燥收缩的效果,这是因其能降低混凝土溶液表面张力和内部水分蒸发速率的缘故.     

混凝土内养护技术研究进展

高强混凝土水胶比低、渗透性差,外部养护水难以进入混凝土内部,造成传统外部养护效果变差,由此产生的自收缩会导致材料的开裂敏感性提高.通过在混凝土配合比中引入高吸水性材料来实现内养护是解决此问题的有效途径.综述了目前混凝土常用的内养护材料及其物理力学特征和用量,阐述了混凝土内养护理论基础、自收缩产生机理和内养护减缩机制,总结了不同内养护材料对减少混凝土收缩和影响力学性能的规律：一般来说,内养护可以减少自收缩,但对干燥收缩的影响与引入水量有关,对混凝土强度和弹性模量则会产生不利影响.最后,提出了当前混凝土内养护技术研究存在的问题及未来可能的研究方向.     

内养护对混凝土抗裂性及水化的影响

用3种高吸水聚合物（super absorbent polymer, SAP）作为内养护剂,通过研究其在饱和Ca（OH）2溶液中的吸水特性及配制混凝土的工作性进行优选.研究了优选SAP掺量及粒径对混凝土早期变形和抗裂性的影响,并通过水化热测试、X射线衍射分析内养护的作用机理.结果表明：经优选的内养护剂可减小混凝土的早期变形,提高混凝土抵抗塑性收缩、自收缩开裂的能力及水泥水化程度;内养护剂掺量对混凝土抗裂性、水泥水化程度的影响较大,而其粒径变化所带来的影响则相对较小.     

SAP对砂浆自由收缩性能的影响

为了减少砂浆的早期自收缩,采用了在砂浆中加入超强吸水聚合物（SAP）的方法。本文研究了在不同水灰比条件下,SAP对砂浆自由收缩性能的影响。结果表明,SAP以1：30吸水,按绝干的SAP质量计以2％-4％的质量比加入砂浆可以显著减少甚至完全补偿砂浆的收缩,SAP可以作为有效的减缩辅助材料。     

高吸水树脂对混凝土性能影响的研究现状

高吸水树脂内含亲水性基团可以快速结合大量自由水,保水能力强,并且具有很好的释水能力,作为新型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,提出了其目前使用过程中存在的问题,并对其未来的研究方向进行了展望。     

高强轻集料混凝土的早期自收缩研究

研究了高强轻集料混凝土的自收缩特性和影响因素。结果表明：高强混凝土的收缩主要是自收缩;水泥用量在一定范围内显著影响混凝土的自收缩;轻集料混凝土的自收缩有明显不同于普通混凝土之处．其早期自收缩比普通混凝土低．而后期自收缩高于普通混凝土,高强普通混凝土的自收缩在28d以后逐渐趋于稳定．而高强轻集料混凝土的自收缩在28d以后仍有比较明显地增加。研究发现．通过调整轻集料体积率,掺加适量粉煤灰,提高轻集料的预饱水程度能有效减小高强轻集料混凝土的自收缩。     

高吸水性聚合物对水泥砂浆长期收缩性能的影响

研究了高吸水性聚合物(SAP)掺量和粒径范围变化对水泥砂浆长期干燥收缩性能和自收缩性能的影响规律,探讨了SAP影响水泥砂浆收缩性能的作用机理.结果表明:SAP能显著改善水泥砂浆在不同湿度条件下的长期干燥收缩性能,且湿度越低时,SAP改善作用越显著;SAP还能显著改善水泥砂浆的自收缩性能,尤其是早龄期时;SAP掺量和粒径范围变化显著影响到水泥砂浆的干燥收缩性能和自收缩性能,且存在着较佳掺量,但粒径范围不同的SAP对水泥砂浆中后期收缩性能的影响基本相同.SAP能显著改善水泥砂浆的长期收缩性能,主要原因在于SAP能显著提高水泥砂浆内部湿度,降低其水分散失速率;SAP的较佳掺量与其改善水泥砂浆内部湿度及溶胀颗粒失水坍缩的综合作用密切相关.     

矿粉、高钙灰及脱硫石膏对水泥收缩性能的影响

研究了50.0%(质量分数,下同)矿粉和高钙粉煤灰等量替代水泥对水泥净浆早期自收缩性能的影响及水泥砂浆的长期干燥收缩性能和初始开裂敏感性.结果表明,在水泥-矿物材料体系中,自收缩与矿物材料的水化活性成正相关性,用50.0%的矿粉和高钙粉煤灰替代水泥后,水泥浆体的自收缩率随着矿物材料活性的降低而降低;硫酸盐激发材料既具有增加水化程度和提高化学收缩的作用,又具有增加AFt量和产生膨胀的作用,因而对水泥浆体的自收缩影响不大;掺50.0%矿粉及1.0%元明粉可显著提高干燥收缩;脱硫石膏和煅烧脱硫石膏按照一定比例复合能显著降低干燥收缩;初始开裂时间、自收缩与矿物材料水化活性的相关性较大,自收缩越高则其开裂敏感性越大,早强措施增加开裂风险;采用矿物材料尤其是采用低活性矿物材料替代水泥可使水泥水化减缓,自收缩和干燥收缩减少,开裂敏感性降低.     

水泥基体参数对砂浆塑性收缩开裂性能的影响

研究了水泥基材料基体参数对砂浆塑性收缩开裂性能的影响，结果表明：水泥品种不同，砂浆的塑性开裂性能不同；水泥标号增大，砂浆的塑性开裂也将加大；存在使砂浆塑性开理解最大化的水比；灰砂比越小，砂浆的抗塑性开裂性能越好；粗细集料、外加剂种类、混合料品种及掺量也对砂浆的塑性开裂性能有很大影响。     

粉煤灰和磨细矿渣对北京地铁5号线清河斜拉桥大体积混凝土性能的影响

本文研究了粉煤灰和磨细矿渣对大体积承台混凝土抗压强度、水化热、收缩率的影响。试验结果表明：在水泥掺量一定时,随矿渣粉掺量的增加水化放热量、最大放热速率和干缩率均增大;水泥用量为200kg／m^3、粉煤灰为140kg／m^3、矿渣粉为50kg／m^3时,混凝土水化热较小、干缩率较小;SEM形貌图表明,粉煤灰和磨细矿渣的综合效应,使火山灰反应更加充分,Ca(OH)2含量降低,在水泥用量200kg／m^3时,混凝土28天结构致密。     

MPC-EPS轻质混凝土性能试验研究

以磷酸镁水泥(magnesium phosphate cement,MPC)为胶凝材料制备出了表观密度为1 800～750 kg/m~3的可用于结构的磷酸镁水泥-聚苯乙烯泡沫(MPC-EPS)混凝土.试验研究了MPC-EPS混凝土的力学性能、干缩性能、吸水率及抗冻融和干湿循环能力.结果表明:MPC-EPS混凝土具有较高的早期强度,且EPS掺量越大,其早期强度发展越快;与普通水泥为胶凝材料的EPS混凝土相比,MPC-EPS混凝土具有较低的干缩变形和吸水率,是一种耐久性良好的保温隔热材料.     

混凝土减缩剂的合成和试验

本文介绍了一种混凝土减缩剂的化学合成方法———乙氧基化或丙氧基化。该反应使用小分子醇和环氧乙烷或环氧丙烷加成。研究表明含碳数为 6的小分子醇 (C6 )为最好的起始剂 ,使用C6合成的减缩剂中 ,当分子量为32 7～ 373时减缩效果最优。砂浆干缩试验表明 ,无论内掺或外刷都可以取得较好的减缩效果 ,当其掺量为 2 %时 ,砼的强度基本不变 ;而当其掺量为 3%时 ,砼的强度可下降 5 %～ 15 %。     

高性能混凝土的自收缩性能研究

实验研究了混凝土干缩及自收缩性能，结果表明，高性能混凝土具有严重的自收缩现象，但整体的干缩与普通混凝土相似，掺入硅灰将将大高性能混凝土的自收缩。     

采用内约束法评价轻集料混凝土的干燥收缩开裂

本文采用内约束收缩应力方法研究了轻集料混凝土表观密度、水灰比、轻集料品种、不同矿物掺合料对混凝土收缩开裂的影响。结果显示,轻集料混凝土表观密度的降低增大了干燥收缩开裂趋势,过低过高的水灰比对干燥收缩开裂均有不利影响,粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰的掺入降低了收缩开裂风险,混凝土收缩开裂概率随着限制程度提高明显增大。     

混凝土塑性收缩的试验研究

通过试验研究了混凝土用水量、水灰比等混凝土配合比参数对混凝土塑性收缩的影响.试验研究表明,混凝土塑性收缩与水灰比有一定的对应关系,并存在某一临界值(0.42),当水灰比处于某一临界值时,具有较大的塑性收缩.此外,在水灰比一定的情况下,用水量较大的混凝土具有较大的塑性收缩.