减缩剂与高吸水树脂对高性能混凝土收缩性能的影响研究

摘要

高性能混凝土（High Performance Concrete，缩写为HPC）因其工作性能优良、力学性能较高、耐久性好等优点已被工程界所接受。但由于其胶凝材料用量高、水胶比低的特点，导致其早期收缩大，增加了HPC早期开裂的风险，使得收缩问题已是制约HPC应用的主要问题之一。减缩剂(Shrinkage Reducing Agent，缩写为SRA)通过降低毛细管内溶液的表面张力来降低毛细管应力，进而达到减缩的目的。高吸水树脂（Super Absorbent Polymer，缩写为SAP）作为一种理想的内养护材料，能通过释水作用来保持内部相对湿度进而抑制其收缩。但两者减缩技术各自在作用机理、效果以及应用范围方面都有自身的优势及局限性，想要保证混凝土其他性能不劣化并最大限度地降低HPC收缩，使用现有单一的减缩技术可能无法满足要求，为获得更优异的综合效果，本文主要对单掺SRA、单掺SAP以及两者复合应用对HPC自收缩、干燥收缩、抗压强度以及微观结构进行研究。研究结果如下:
　　(1)单独掺入SRA能较大幅度的减少HPC的干燥收缩，也能相应的减少HPC的自收缩，且随着SRA掺量的增加减缩效果会增加;但随着掺量的增加，表现的减缩效果增强不明显，而且对HPC强度带来的不利影响也更明显。
　　(2)单独掺入SAP能较大幅度的改善HPC的自收缩，且随着SAP掺量的增加，降低HPC自收缩的作用更显著，其减缩效果远优于单掺SRA组;单独掺入SAP也能减少HPC的干燥收缩，且随着SAP掺量的增加减缩效果会增加，其减缩效果不及SRA组，但SAP组表现的减缩效果增强效果较好;本实验选取的SAP掺量下对HPC抗压强度的折减影响很小。
　　(3)对于互掺各组对HPC自收缩的影响，SAP与SRA对减少HPC的自收缩不仅表现出了较好的相容性，而且产生了良好的“叠加”效果;且通过比较各组间自收缩的变化，发现在变化SAP或SRA掺量时，增加SAP掺量的“叠加”效果要优于增加SRA掺量。
　　(4)对于对于互掺各组对HPC干燥收缩的影响，互掺各组的减缩效果均比对应掺量的SAP组效果优异，但均比对应掺量的SRA组效果低。互掺各组也体现了SAP与SRA在减少混凝土干燥收缩方面表现出较好的相容性，且发现在变化SAP或SRA掺量时，增加SRA掺量的减缩效果不及增加SAP掺量。
　　(5)互掺时增加SAP掺量对HPC抗压强度的折减都要小于增加SRA掺量。

目录

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摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 HPC发展概况及研究现状

1．2．1 HPC的定义及特点

1．2．2 HPC的发展概况及工程实例

1．2．3 HPC的研究现状

1．3 HPC的收缩变形

1．3．1 化学收缩

1．3．2 自收缩

1．3．3 干燥收缩

1．4 SRA与SAP及复合减缩措施的研究现状概况

1．4．1 SRA的研究现状

1．4．2 内养护及SAP的研究现状

1．4．3 复合减缩措施研究概况

1．5 本文研究目的意义及内容

1．5．1 研究目的意义

1．5．2 研究内容

第2章 原材料及实验方法

2．1 原材料

2．1．1 水泥

2．1．2 骨料

2．1．3 高吸水树脂

2．1．4 减缩剂

2．1．5 高效减水剂

2．2 HPC配合比

2．2．1 SRA及SAP掺量的确定

2．2．2 HPC实验配合比

2．3 实验方法

2．3．1 工作性能

2．3．2 抗压强度

2．3．3 自收缩

2．3．4 干燥收缩

2．3．5 SEM扫描电镜

第3章 SRA对HPC收缩性能的影响

3．1 SRA减缩机理介绍

3．2 SRA对HPC自收缩的影响

3．3 SRA对HPC干燥收缩的影响

3．4 SRA对HPC抗压强度的影响

3．5 SRA对HPC微观结构影响

3．6 本章小结

第4章 SAP对HPC收缩性能的影响

4．1 SAP减缩机理介绍

4．2 SAP对HPC自收缩的影响

4．3 SAP对HPC干燥收缩的影响

4．4 SAP对HPC抗压强度的影响

4．5 SAP对HPC微观结构影响

4．6 本章小结

第5章 SRA与SAP复合对HPC收缩性能的影响

5．1 SRA与SAP复合对HPC自收缩的影响

5．2 SRA与SAP复合对HPC干燥收缩的影响

5．3 SRA与SAP复合对HPC抗压强度的影响

5．4 SRA与SAP复合对HPC微观结构的影响

5．5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)