添加高吸水性樹脂混凝土相關(guān)性能與綠色施工應(yīng)用研究.pdf

1、高吸水性樹脂(SAP)在混凝土工程中的應(yīng)用是一項重要的工程技術(shù)革新，相關(guān)研究工作在國內(nèi)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(guān)重要性能入手，揭示高吸水性樹脂混凝土的相關(guān)特性，拓展了其在綠色施工中的應(yīng)用。
　　本文針對混凝土添加高吸水性樹脂后，力學(xué)性能存在的抗壓強度提升或降低的不確定性展開詳細(xì)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(guān)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(xué)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(dāng)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(jié)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(jié)構(gòu)特征進行了相關(guān)分析與

3、研究。分析了高吸水性樹脂對混凝土內(nèi)部孔隙發(fā)展的影響方式，以及其特有的氣孔結(jié)構(gòu)特征對混凝土相關(guān)性能的影響。研究結(jié)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(biāo)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(guān)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(yīng)嚴(yán)格控制小于800μm范圍內(nèi)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(luò)定量分析了試樣強度與孔結(jié)構(gòu)特征之間的關(guān)系，建立了強度與孔結(jié)構(gòu)特征之間的定量關(guān)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(yīng)進行了詳細(xì)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(yīng)中的積極作用，提出了全新的SAP促進水泥水化反應(yīng)的解釋原理。研究發(fā)現(xiàn)，SAP的添加量增加有利于CH生產(chǎn);SAP進入混凝土凝膠體系后，不僅影響水化產(chǎn)物的生成量，也影響水化產(chǎn)物的水化過程，在SAP膠凝溶液獨特的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、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(yīng)。
　　進而，通過對SAP混凝土滲透性能與其微觀結(jié)構(gòu)相結(jié)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(nèi)部孔隙連通狀況，通過減小毛細(xì)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(nèi)部形成了混凝土內(nèi)部的“閾值效應(yīng)”，增大了液體滲流阻力。
　　最后，本文結(jié)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(yīng)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