基于納米改性的水泥基材料內(nèi)養(yǎng)護(hù)特性研究

帥琦 楊琳瓊 王果

摘要：本文對(duì)參入不同SAP（高吸水樹脂）的水泥構(gòu)件，研究其參入不同SAP和分別養(yǎng)護(hù)3d 7d 14d 28d測(cè)試其扛折抗壓強(qiáng)度，并對(duì)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：參入SAP可以提高其扛折強(qiáng)度，但并不會(huì)提高其抗壓強(qiáng)度?？刚蹚?qiáng)度在第28天達(dá)到峰值，抗壓強(qiáng)度在第7天達(dá)到峰值，但并不代表參入越多抗壓強(qiáng)度越大。

關(guān)鍵詞：SAP高吸水樹脂;扛折強(qiáng)度;抗壓強(qiáng)度

引言

混凝土是普遍存在的人造材料，其中水泥材料是混凝土用量最大的膠凝材料組分，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中發(fā)揮著無可替代的作用?；炷琉B(yǎng)護(hù)主要有內(nèi)養(yǎng)護(hù)和外養(yǎng)護(hù)兩種辦法，目前混凝土的養(yǎng)護(hù)大部分采用了外養(yǎng)護(hù)，如直接噴灑水、覆塑料薄膜，或者表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑等。這些方法不但消耗人力與資源，而且對(duì)于低水膠比混凝土來說，混凝土內(nèi)部的水泥未能夠保證完全水化，若采用外部養(yǎng)護(hù)用水很難進(jìn)入混凝土內(nèi)部，后期即使經(jīng)過長時(shí)間浸水也只能浸入幾毫米，無法提供內(nèi)部未水化水泥顆粒繼續(xù)水化所需的水分。因此需要一種能夠在其需要水的時(shí)候補(bǔ)給水的一種外加劑，促使混凝土不開裂達(dá)到內(nèi)養(yǎng)護(hù)的目的。

高吸水樹脂（Super-absorbent polymer，SAP）是一類呈現(xiàn)空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型高分子材料，具有吸水率高，易失水的特點(diǎn)，是理想的內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑。為了保證能給混凝土內(nèi)部的水泥水化補(bǔ)充水源，從根本上解決混凝土早期自收縮和開裂問題，可利用高吸水性樹脂材料的高吸水特性作為混凝土內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑，前期儲(chǔ)水后期釋水，保證水泥得以充分水化，使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)更致密，強(qiáng)度繼續(xù)增長，但摻入SAP的量對(duì)混凝土性能也有一定的影響。因此本文通過一系列實(shí)驗(yàn)，研究不同SAP參量對(duì)水泥扛折抗壓的影響

1.實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法

1.1原材料和配合比

水泥采用山東某公司強(qiáng)度為32.5的礦渣硅酸鹽水泥，具體性能見。細(xì)集料采用iso水泥標(biāo)準(zhǔn)砂。SAP采用山東某公司生產(chǎn)的高吸水樹脂，水為自來水

1.2抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

采用TYP-2000型壓力機(jī)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其強(qiáng)度試驗(yàn)的加載速率分別為0.5MPa/s，計(jì)算公式

Fcu=F/A

試中：F—破壞荷載，N

受壓面積，m^3

1.3扛折強(qiáng)度試驗(yàn)

采用TYP-2000型壓力機(jī)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其強(qiáng)度試驗(yàn)的加載速率分別為0.5MPa/s，計(jì)算公式

Fcu=F/A

試中：F—破壞荷載，N

受壓面積，m^3

1.4試驗(yàn)方法

分三組試

第一組未加SAP設(shè)置空白試驗(yàn)，進(jìn)行對(duì)照。稱取450g水泥，1350g砂子225g水。

第二組稱取450g水泥，1350g砂子，參入0.1%的SAP0.45g，225g水，附加水量6.75g。總水量231.75g

第三組水泥，砂子量不變，參入0.3%1.35gSAP，附加水量20.25g總水量245.25g

按條件稱取規(guī)定的水泥，砂子，SAP，與水，將其混入試驗(yàn)試攪拌器中，將攪拌好的水泥混合物澆筑在提前抹油的模具中，放入養(yǎng)護(hù)箱，分別養(yǎng)護(hù)3d ?7d 14d ?28d。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

三天的，七天，十四，二十八天養(yǎng)護(hù)的扛折抗壓對(duì)比

由圖見未參SAP的水泥構(gòu)件，其扛折強(qiáng)度隨養(yǎng)護(hù)時(shí)間的增加大致不發(fā)生改變，參入SAP的水泥構(gòu)件隨時(shí)間的增長其強(qiáng)度依次增加，參入0.1%的SAP前七天強(qiáng)度穩(wěn)定增強(qiáng)在第7天至14天中強(qiáng)度比較穩(wěn)定不變，之后強(qiáng)度仍在增強(qiáng)。參入0.3%SAP的水泥構(gòu)件其強(qiáng)度隨時(shí)間成線性規(guī)律增強(qiáng)，在第28天時(shí)，強(qiáng)度保持穩(wěn)定。這說明SAP的加入有助于提高水泥構(gòu)件的扛折強(qiáng)度。參入0.1%的效果顯著高于參入0.3%的效果。說明并不是SAP參入越多對(duì)其增加強(qiáng)度越有利

由圖2

水泥構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度，無論加入SAP與否，其強(qiáng)度都隨養(yǎng)護(hù)時(shí)間增加而依次增強(qiáng)，由圖知未參SAP的一組與其它兩組進(jìn)行比較，可知其抗壓強(qiáng)度在養(yǎng)護(hù)前14天內(nèi)都依次增強(qiáng)，但未參SAP的一組其增強(qiáng)速率比較大，但在第14天后強(qiáng)度下降，其他兩組速率在第14天后變得比較緩慢

3.結(jié)論

扛折

參入SAP對(duì)其提高扛折強(qiáng)度有顯著影響，但并不代表參入量越多越好

抗壓，其在養(yǎng)護(hù)第28天扛折強(qiáng)度達(dá)到峰值

抗壓

參入SAP并不會(huì)顯著提高水泥構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度，水泥構(gòu)件抗壓強(qiáng)度峰值在養(yǎng)護(hù)第14天時(shí)達(dá)到峰值。

參考文獻(xiàn)

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[2]朱長華，李享濤，王保江，等. 內(nèi)養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土抗裂性及水化的影響[J]. 建筑材料學(xué)報(bào)，2013，16（2）：221-225.

（作者單位：江蘇大學(xué) 土木工程與力學(xué)院）