高吸水性树脂对水泥浆体电阻率与自收缩的影响

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发布时间：2020-01-06 00:00:00

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高吸水性树脂对水泥浆体电阻率与自收缩的影响

２０18年第2期

高吸水性树脂；硅酸盐水泥；电阻率；自收缩；水泥浆体；抗压强度

Super absorbent polymer(SAP); Portland cement; Electrical resistivity; Autogenous shrinkage; Cement paste; Compressive strength

２０18年第2期

1000-4637（2018）02-13-05

国家自然科学基金项目（51608402）。

陈磊1，廖宜顺1，徐鹏飞1，鞠家佳 1，田凯2

1.武汉科技大学城市建设学院，430065；2.北京仪创时代科技有限公司，100084

陈磊1，廖宜顺1，徐鹏飞1，鞠家佳 1，田凯2

　　高吸水性树脂能改善混凝土的收缩，当混凝土内部相对湿度降低时，在毛细孔压力和湿度梯度下释放水分，进而保持内部相对湿度在较高水平来抑制自收缩和干燥收缩[4-5]。李明等[6]研究了SAP在水泥基材料中的吸水与释水情况发现，如果SAP饱水加入到水泥基材料中，SAP会在浆体凝结之前就释放出水分，对后期的内养护不利。孔祥明等[1]控制预吸水SAP额外引入的水量分别为水泥质量的5％和10％，并且对比直接加入未吸水SAP和增大水灰比两种情况，研究发现相比简单增大混凝土自由拌合水的减缩作用，SAP引入额外内养护水对混凝土的减缩作用要更强，这是由于二者在混凝土中的分布差异导致，且额外引入的水量控制为水泥质量的5％时，对抗压强度影响不大，对自收缩和干燥条件下的收缩变形有较大改善。

　　电阻率是水泥基材料的特征属性之一，能较好反映水泥基材料中的孔隙量和液相饱和度[7]。电阻率法能够较好的预测混凝土的凝结时间、抗压强度，并且能表征粉煤灰水泥浆体化学收缩及自收缩的关系[8]。Farzanian K等[9]研究了SAP对水泥浆体强度、电阻率与水化度之间的联系，发现掺入SAP后水泥浆体的电阻率似乎受到了孔结构致密化和大孔形成的影响。胡曙光等[10]研究了高吸水性树脂颗粒不同掺量情况下对混凝土自收缩与强度的影响，发现少量SAP掺入混凝土中，对混凝土的自收缩有显著减小且抗压强度损失较小。目前，关于SAP对硅酸盐水泥的研究内容主要是孔结构、水化热、扫描电镜等，但对SAP水泥浆体电阻率变化及电阻率与自收缩之间的研究较少。因此，可通过改变SAP掺量来研究水泥浆体电阻率与自收缩之间的关系，从而通过电阻率来预测自收缩的变化规律。

　　本试验内养护水控制为水泥质量的5％。研究SAP掺量对水泥浆体电阻率与自收缩的影响及两者之间的联系。

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高强混凝土由于其良好的工作性能和力学性能逐步得到了广泛的应用，但低水胶比会导致较明显的收缩，特别是早期水化发展较快，容易产生开裂等情况，对混凝土的使用影响较大。而混凝土结构中形成裂缝的主要原因是水泥浆体的收缩，其中自收缩对混凝土早期开裂的影响尤为显著[1]。水泥是混凝土的主要原材料，水泥性能对混凝土的性能具有决定性的影响。张君等[2]通过对水泥净浆、砂浆及混凝土的收缩研究发现，三种水泥基材料早期变形的整体趋势大致相同，水泥净浆的收缩最大，砂浆次之，混凝土最小。在实际工程中骨料会限制水泥浆体的收缩，但是水泥的收缩无疑是影响混凝土收缩的关键因素之一[3]。　　高吸水性树脂能改善混凝土的收缩，当混凝土内部相对湿度降低时，在毛细孔压力和湿度梯度下释放水分，进而保持内部相对湿度在较高水平来抑制自收缩和干燥收缩[4-5]。李明等[6]研究了SAP在水泥基材料中的吸水与释水情况发现，如果SAP饱水加入到水泥基材料中，SAP会在浆体凝结之前就释放出水分，对后期的内养护不利。孔祥明等[1]控制预吸水SAP额外引入的水量分别为水泥质量的5％和10％，并且对比直接加入未吸水SAP和增大水灰比两种情况，研究发现相比简单增大混凝土自由拌合水的减缩作用，SAP引入额外内养护水对混凝土的减缩作用要更强，这是由于二者在混凝土中的分布差异导致，且额外引入的水量控制为水泥质量的5％时，对抗压强度影响不大，对自收缩和干燥条件下的收缩变形有较大改善。　　电阻率是水泥基材料的特征属性之一，能较好反映水泥基材料中的孔隙量和液相饱和度[7]。电阻率法能够较好的预测混凝土的凝结时间、抗压强度，并且能表征粉煤灰水泥浆体化学收缩及自收缩的关系[8]。Farzanian K等[9]研究了SAP对水泥浆体强度、电阻率与水化度之间的联系，发现掺入SAP后水泥浆体的电阻率似乎受到了孔结构致密化和大孔形成的影响。胡曙光等[10]研究了高吸水性树脂颗粒不同掺量情况下对混凝土自收缩与强度的影响，发现少量SAP掺入混凝土中，对混凝土的自收缩有显著减小且抗压强度损失较小。目前，关于SAP对硅酸盐水泥的研究内容主要是孔结构、水化热、扫描电镜等，但对SAP水泥浆体电阻率变化及电阻率与自收缩之间的研究较少。因此，可通过改变SAP掺量来研究水泥浆体电阻率与自收缩之间的关系，从而通过电阻率来预测自收缩的变化规律。　　本试验内养护水控制为水泥质量的5％。研究SAP掺量对水泥浆体电阻率与自收缩的影响及两者之间的联系。

英文名 :

刊期 : ２０18年第2期

关键词 : 高吸水性树脂；硅酸盐水泥；电阻率；自收缩；水泥浆体；抗压强度

Key words : Super absorbent polymer(SAP); Portland cement; Electrical resistivity; Autogenous shrinkage; Cement paste; Compressive strength

刊期 : ２０18年第2期

DOI : 1000-4637（2018）02-13-05

文章编号 : 1000-4637（2018）02-13-05

基金项目 : 国家自然科学基金项目（51608402）。

作者 : 陈磊1，廖宜顺1，徐鹏飞1，鞠家佳 1，田凯2

单位 : 1.武汉科技大学城市建设学院，430065；2.北京仪创时代科技有限公司，100084

陈磊1，廖宜顺1，徐鹏飞1，鞠家佳 1，田凯2

　　本试验内养护水控制为水泥质量的5％。研究SAP掺量对水泥浆体电阻率与自收缩的影响及两者之间的联系。

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摘要

参数

结论

参考文献

引用本文

摘要：研究了高吸水性树脂（SAP）对硅酸盐水泥浆体的凝结时间、抗压强度、自收缩和电阻率的影响规律。结果表明：高吸水性树脂能延长水泥浆体的凝结；当SAP掺量增大时，水泥浆体的抗压强度减小，SAP掺量为0.6％的硬化水泥浆体在28d龄期时的抗压强度为空白组的 80％；水泥浆体在7d内的自收缩随着高吸水性树脂掺量的增加而减小，SAP掺量为0.6％的硬化水泥浆体的自收缩减缩率达31.6％；水泥浆体电阻率在3d内随着SAP掺量的增加而减小；早龄期水泥浆体的自收缩与电阻率呈正相关关系，根据水泥浆体的电阻率变化曲线可以预测自收缩的发展趋势。

Abstract：The influence of super absorbent polymer (SAP) on the setting time, compressive strength, autogenous shrinkage and electrical resistivity of portland cement paste were studied. The results show that the SAP can prolong the setting time of cement paste. With the increase of SAP content, the compressive strength of cement paste decreases. The compressive strength of the sample with 0.6% SAP at the age of 28 days reaches 80% of the control group. The autogenous shrinkage of cement paste decreases with the increase of SAP in 7 days. The shrinkage-reducing ratio of the sample with 0.6% SAP can reach above 30%. The electrical resistivity of cement paste decreases with the increase of SAP. The autogenous shrinkage has a positively correlated with electrical resistivity at early age. The autogenous shrinkage development trends can be predicted by the electrical resistivity changes.

关键词:

高吸水性树脂；硅酸盐水泥；电阻率；自收缩；水泥浆体；抗压强度

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