超吸水聚合物在水泥混凝土中的应用研究进展

朱 明 丁思晴 张 佳 秦云强 郭文文 高莉宁

(1.中交二公局第四工程有限公司 洛阳 471000； 2.长安大学 材料科学与工程学院 西安 710065)

0 引言

与普通混凝土相比，高性能混凝土(HPC)因其优异的力学性能[1]和耐久性[2]在建筑工程中得到了越来越多的应用，但在应用中存在一个关键性问题——开裂，对混凝土结构的耐久性有严重影响。研究人员认为开裂通常与内部收缩有关，包括化学收缩、自收缩和干燥收缩等，因此国内外学者相继采用外养护和内养护等方法对混凝土进行养护，以减少其开裂。传统的外养护是对混凝土材料进行浇水或用湿布覆盖以限制混凝土收缩，但这只是作用在混凝土的表面，对其内部养护作用不明显。内养护是在混凝土中加入已经预吸水处理过的轻骨料，利用其吸水性和返水性降低水泥的水化作用，使混凝土内部相对湿润，从而控制混凝土的自收缩，此方法已取得一定效果[3-4]。内养护被认为是保持混凝土内部相对湿度的一种非常有效的方法[5-6]。但由于轻骨料的吸水量有限，并不能在混凝土内部释放足够的水分，且其强度偏低，在高性能混凝土中的应用受限。

20世纪90年代初期，Philleo[7]提出将饱和轻集料(LWA)加入到混凝土内部为其提供水分，之后Weber等[8]证明可用饱和LWA代替部分细集料以减少混凝土的自收缩。为了解决开裂问题，人们使用各种超吸水材料包括空心微珠[9]、陶瓷骨料[10]和珍珠岩[11]等，但效果并不显著。结构中含有强亲水基团(如—COOH和—OH)的……