SAP的吸水性能及其对混凝土强度的影响

秦子凡,张士萍,牛龙龙,杨 慧

(1. 安徽建筑大学土木工程学院, 安徽 合肥 230601;2. 南京工程学院建筑工程学院, 江苏 南京 211167;3. 江苏双龙集团有限公司, 江苏 南京 211106)

高性能吸水树脂(super-absorbent polymer,SAP)是一种具有亲水基的合成高分子树脂,具有一定的吸水能力和蓄水能力,可以吸收大量的水而不溶解[1];优良的吸-释水性能是SAP作为内养护剂使用的必要前提[2];SAP被加入混凝土时前期会吸水保水,养护过程中缓慢释水,使后期内部水化更加充分,通过这种吸水、释水过程会减小水泥基内部不同区域的湿度差,有效抑制水泥基材料的早期自收缩[3-5];在高强混凝土中加入SAP作为内养护剂可以抑制混凝土早期的开裂风险[6];SAP吸水再释水会进一步提高混凝土的抗渗、抗冻和抗碳化能力,对抗压强度也有影响[7-9].研究发现,当SAP作为内养护剂时,掺量过多会影响混凝土的抗压强度,当SAP掺量不超过胶凝材料总质量的0.5%时,对抗压强度基本没有影响,掺量超过0.5%时,抗压强度明显下降[10],被用于超高性能混凝土(UHPC)中时对强度的不利影响更大[11].上述研究均未考虑SAP对水泥净浆的影响,本文选择不同掺量SAP在标准稠度用水量的情况下对抗压强度的影响进行分析研究.

1 材料和试验

1.1 SAP的制备

试验用SAP为实验室自行制备,丙烯酸、丙烯酰胺为单体,二者进行共聚.以过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,水为溶剂,将丙烯酰胺与N,N-亚甲基双丙烯酰胺加入20 mL水中超声溶解;准备一个四口烧瓶,加入40 mL水,水浴升……