添加高吸水性樹脂混凝土相關性能與綠色施工應用研究.pdf

1、高吸水性樹脂(SAP)在混凝土工程中的應用是一項重要的工程技術革新，相關研究工作在國內外均屬剛剛起步，存在許多空白之處。本課題研究工作主要從從添加高吸水性樹脂混凝土的相關重要性能入手，揭示高吸水性樹脂混凝土的相關特性，拓展了其在綠色施工中的應用。
　　本文針對混凝土添加高吸水性樹脂后，力學性能存在的抗壓強度提升或降低的不確定性展開詳細研究。通過SAP多級粒徑、多種添加量和混凝土不同水灰比的多重組合，對混凝土抗壓強度特征表現(xiàn)和相關影

2、響因素進行了全面的分析和探討。研究表明，摻量和粒徑的不同，對混凝土的力學性能具有一定的影響。粒徑對于混凝土強度的早期發(fā)展具有較強的影響性。當粒徑相對較大時，易于提高早齡期強度;但整體來看，SAP添加量在0.2％左右、粒徑為30～50目時，混凝土抗壓強度綜合效果最好。
　　進一步通過壓汞分析(MIP)、掃描電鏡(SEM)與圖像分析軟件(Image pro)相結合的方法，定性和定量的對高吸水性樹脂混凝土的微觀孔結構特征進行了相關分析與

3、研究。分析了高吸水性樹脂對混凝土內部孔隙發(fā)展的影響方式，以及其特有的氣孔結構特征對混凝土相關性能的影響。研究結果顯示，SAP的添加數(shù)量和SAP的粒徑變化對混凝土的微觀性能指標影響程度較大，氣孔率、氣孔平均孔徑和氣孔平均間距系數(shù)均有不同程度的增加。10μm～200μm和200μm～800μm級別的氣孔率對SAP混凝土強度相關性較強。高水灰比和小粒徑會提高10μm～200μm級別的氣孔率;高水灰比和高添加量對于200μm～800μm級別氣孔

4、影響較大，應嚴格控制小于800μm范圍內的氣孔的形成。進一步確定了SAP的使用原則:低水灰比，粗粒徑，低摻量。文中還通過徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡定量分析了試樣強度與孔結構特征之間的關系，建立了強度與孔結構特征之間的定量關系式，給出了分級孔隙率和分級氣孔率的重要性排序:10μm～200μm、200μm～800μm、大于1μm、0.1～1μm、小于0.1μm、800μm～1600μm。
　　同時，本文又對添加SAP的混凝土的水化反

5、應進行了詳細的研究，通過TG-DSC熱分析研究，證明了高吸水性樹脂在混凝土水化反應中的積極作用，提出了全新的SAP促進水泥水化反應的解釋原理。研究發(fā)現(xiàn)，SAP的添加量增加有利于CH生產;SAP進入混凝土凝膠體系后，不僅影響水化產物的生成量，也影響水化產物的水化過程，在SAP膠凝溶液獨特的空間網(wǎng)狀結構、親水基團離子交換和Ca2+離子互鎖的共同作用下，有效促進了水泥的水化反應。
　　進而，通過對SAP混凝土滲透性能與其微觀結構相結合的

6、研究方法，對SAP混凝土滲透性的機理進行了充分的研究。研究表明，SAP加入混凝土后，能夠有效提高混凝土的抗?jié)B性能。SAP改變了混凝土內部孔隙連通狀況，通過減小毛細管的壓力和改變孔隙的形式，提高了毛孔的阻力值;SAP在混凝內部形成了混凝土內部的“閾值效應”，增大了液體滲流阻力。
　　最后，本文結合綠色施工的理念，概念性的提出了添加高吸水性樹脂的混凝土在綠色施工中的全新應用，并進行了初步的試驗驗證，把建筑材料和施工環(huán)境保護進行了有機的