高吸水树脂(SAP)对公路混凝土性能的影响

摘要

高性能混凝土养护是一个热点问题，为达到更好的养护效果，国内外学者们提出了内养护这一解决方案。高吸水树脂（Super absorbent polymer，简称SAP）具有很强的吸水能力，同时还可以在一定的情况下释放水，是一种优秀的内养护材料。在混凝土内部环境趋向干燥时，SAP颗粒可以释放在混凝土搅拌成型时吸收的水分，缓解混凝土内部干燥的现象，促进胶凝材料水化反应的进行。本文通过力学试验、砂浆自收缩试验、混凝土自收缩试验、混凝土冻融试验，系统地研究了高吸水树脂掺量、外加水量等因素对公路工程高性能混凝土的力学性能、自收缩、抗冻性能的影响规律，研究结果表明：
　　（1）掺加SAP造成混凝土3d强度降低明显，而对混凝土28d强度影响较小。SAP掺量越大，混凝土强度的损失也越大。SAP加入混凝土后，适当的引入外加水可以减小混凝土28d强度的损失。由试验结果可知：掺入胶凝材料质量0.1％的SAP及引入SAP质量20倍的外加水，混凝土28d抗压强度损失最小，掺加0.1%的SAP，引入15倍外加水，混凝土抗折强度损失最小。
　　（2）掺入 SAP可以明显减小混凝土和水泥砂浆的自收缩。从试验结果来看：对水泥砂浆而言，最佳SAP掺量为胶凝材料质量的0.3%，最佳外加水量为SAP质量的20倍；对纯水泥混凝土而言，最佳SAP掺量为0.2%，最佳外加水量为30倍SAP质量；对水泥-粉煤灰体系混凝土而言，最佳SAP掺量为0.3%，最佳外加水量为10倍SAP质量。
　　（3）加入SAP可以有效增强混凝土的抗冻性能。实验结果表明：宜加入胶凝材料质量0.2%的SAP。在SAP掺量确定的情况下，就动弹性模量及抗压强度损失率而言，最佳外加水量为SAP质量的10倍，就抗折强度损失率而言，最佳外加水量为20倍。

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第1章 绪论

1.1高性能混凝土

1.2 混凝土内养护

1.3 混凝土内养护材料

1.4 SAP材料

1.5 SAP作为内养护材料的国内外相关研究

1.6 本文主要研究内容

第2章 原材料性能及实验方法

2.1 实验材料

2.2 试验方法

第3章 SAP对公路混凝土力学性能的影响

3.1 SAP对纯水泥混凝土强度的影响

3.2 SAP对多元胶凝材料混凝土强度的影响

3.3 本章小结

第4章 SAP对公路混凝土自收缩的影响

4.1 SAP对水泥砂浆自收缩的影响

4.2 SAP对混凝土自收缩影响验证分析

4.3 本章小结

第5章 SAP对路用混凝土抗冻性能的影响

5.1 对混凝土冻融破坏的认识

5.2 混凝土冻融破坏机理

5.3 影响混凝土抗冻性能的因素

5.4 SAP对纯水泥混凝土抗冻性的影响

5.5 SAP对多元胶凝材料体系混凝土抗冻性能的影响

5.6 本章小结

结论

致谢

参考文献

作者简介

攻读学位期间主要的研究成果