帥琦 楊琳瓊 王果
摘要:本文對參入不同SAP(高吸水樹脂)的水泥構件,研究其參入不同SAP和分別養(yǎng)護3d 7d 14d 28d測試其扛折抗壓強度,并對其實驗結果進行分析。實驗結果表明:參入SAP可以提高其扛折強度,但并不會提高其抗壓強度。扛折強度在第28天達到峰值,抗壓強度在第7天達到峰值,但并不代表參入越多抗壓強度越大。
關鍵詞:SAP高吸水樹脂;扛折強度;抗壓強度
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,在基礎設施建設中發(fā)揮著無可替代的作用?;炷琉B(yǎng)護主要有內養(yǎng)護和外養(yǎng)護兩種辦法,目前混凝土的養(yǎng)護大部分采用了外養(yǎng)護,如直接噴灑水、覆塑料薄膜,或者表面噴灑養(yǎng)護劑等。這些方法不但消耗人力與資源,而且對于低水膠比混凝土來說,混凝土內部的水泥未能夠保證完全水化,若采用外部養(yǎng)護用水很難進入混凝土內部,后期即使經(jīng)過長時間浸水也只能浸入幾毫米,無法提供內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候補給水的一種外加劑,促使混凝土不開裂達到內養(yǎng)護的目的。
高吸水樹脂(Super-absorbent polymer,SAP)是一類呈現(xiàn)空間網(wǎng)絡結構的新型高分子材料,具有吸水率高,易失水的特點,是理想的內養(yǎng)護劑。為了保證能給混凝土內部的水泥水化補充水源,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養(yǎng)護劑,前期儲水后期釋水,保證水泥得以充分水化,使混凝土內部結構更致密,強度繼續(xù)增長,但摻入SAP的量對混凝土性能也有一定的影響。因此本文通過一系列實驗,研究不同SAP參量對水泥扛折抗壓的影響
1.實驗材料及實驗方法
1.1原材料和配合比
水泥采用山東某公司強度為32.5的礦渣硅酸鹽水泥,具體性能見。細集料采用iso水泥標準砂。SAP采用山東某公司生產(chǎn)的高吸水樹脂,水為自來水
1.2抗壓強度試驗
采用TYP-2000型壓力機進行抗壓強度試驗,其強度試驗的加載速率分別為0.5MPa/s,計算公式
Fcu=F/A
試中:F—破壞荷載,N
受壓面積,m^3
1.3扛折強度試驗
采用TYP-2000型壓力機進行抗壓強度試驗,其強度試驗的加載速率分別為0.5MPa/s,計算公式
Fcu=F/A
試中:F—破壞荷載,N
受壓面積,m^3
1.4試驗方法
分三組試
第一組未加SAP設置空白試驗,進行對照。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??偹?31.75g
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)護箱,分別養(yǎng)護3d ?7d 14d ?28d。
2.實驗結果及分析
三天的,七天,十四,二十八天養(yǎng)護的扛折抗壓對比
由圖見未參SAP的水泥構件,其扛折強度隨養(yǎng)護時間的增加大致不發(fā)生改變,參入SAP的水泥構件隨時間的增長其強度依次增加,參入0.1%的SAP前七天強度穩(wěn)定增強在第7天至14天中強度比較穩(wěn)定不變,之后強度仍在增強。參入0.3%SAP的水泥構件其強度隨時間成線性規(guī)律增強,在第28天時,強度保持穩(wěn)定。這說明SAP的加入有助于提高水泥構件的扛折強度。參入0.1%的效果顯著高于參入0.3%的效果。說明并不是SAP參入越多對其增加強度越有利
由圖2
水泥構件的抗壓強度,無論加入SAP與否,其強度都隨養(yǎng)護時間增加而依次增強,由圖知未參SAP的一組與其它兩組進行比較,可知其抗壓強度在養(yǎng)護前14天內都依次增強,但未參SAP的一組其增強速率比較大,但在第14天后強度下降,其他兩組速率在第14天后變得比較緩慢
3.結論
扛折
參入SAP對其提高扛折強度有顯著影響,但并不代表參入量越多越好
抗壓,其在養(yǎng)護第28天扛折強度達到峰值
抗壓
參入SAP并不會顯著提高水泥構件的抗壓強度,水泥構件抗壓強度峰值在養(yǎng)護第14天時達到峰值。
參考文獻
[1]馬先偉,張家科,劉劍輝. 高性能水泥基材料內養(yǎng)護劑用高吸水樹脂的研究進展[J]。硅酸鹽學報,2015,43(8),1099-1110.
[2]朱長華,李享濤,王保江,等. 內養(yǎng)護對混凝土抗裂性及水化的影響[J]. 建筑材料學報,2013,16(2):221-225.
(作者單位:江蘇大學 土木工程與力學院)