高性能吸水树脂(SAP)是一种新型的内养护材料,该材料吸水能力强,且具有很强的保水能力,吸水的SAP在混凝土内部会随着内部湿度的变化吸水或释水,在一定程度上改善了混凝土的内部湿度,该方法为混凝土内养护。内养护技术在混凝土中的应用备受关注,在混凝土耐久性问题中,收缩开裂是最常见的问题,虽然膨胀剂的使用会对普通混凝土的收缩起到一定的改善作用,但对水胶比较低的高强混凝土作用不明显,因为若要膨胀剂发挥其作用,则需保证其反应用水充足。其次,由于高强混凝土自身的密实度较高,传统的养护方式很难达到预期的养护效果,而混凝土内养护技术是解决这些问题的有效方法之一。本文主要以膨胀混凝土为研究对象,SAP采用干掺的方式拌和,研究SAP的掺量对不同水胶比膨胀混凝土力学性能及收缩开裂的影响,得到SAP的合理掺量范围,为SAP在实际工程中的应用提供重要的参考依据;本文的主要研究内容及试验结论如下:(1)对四种粒径(A(0.3-0.4mm)、B(0.2-0.3mm)、C(0.1-0.125mm)、D(<0.074mm))的SAP进行吸水性能试验,结果发现,SAP在前三分钟的吸水速率最快,在60min内能达到吸水饱和状态;其中粒径为0.2-0.3mm的SAP吸水性能最佳,其吸水速率快,吸水量大,因此,选择该粒径的SAP进行后续的试验研究。(2)SAP超强的吸水能力会对混凝土的坍落度造成不利的影响,试验前开展水泥净浆流动性试验和混凝土坍落度试验,确定在不影响流动性和坍落度的前提下SAP在混凝土中的合理掺量范围为0.1%-0.5%。(3)研究SAP对膨胀混凝土力学性能的影响,主要通过混凝土抗压强度试验得出。对膨胀混凝土而言,水胶比相同时,随SAP掺量的增加,膨胀混凝土的抗压强度出现先增大后减小的趋势,即SAP在膨胀混凝土内部存在一个合理掺量,超出合理的掺量范围内,膨胀混凝土的抗压强度将出现负增长。当膨胀混凝土水胶比不同时,水胶比越低,SAP的作用效果越明显,且SAP的合理掺量范围随水胶比的降低而减小;根据膨胀混凝土的抗压强度分析,0.32、0.35及0.38三种水胶比SAP的最优掺量分别为:0.1%、0.3%、0.3%。(4)SAP对水泥净浆收缩率的影响规律为:SAP的添加,能有效改善水泥净浆的收缩率,随着SAP掺量的增加,水泥净浆的收缩率逐渐降低,且水胶比越低,SAP改善水泥净浆收缩率的效果越明显。非接触法测膨胀混凝土早期自收缩的试验中,SAP的掺入,能较好的抑制膨胀混凝土出现的自收缩现象。试验数据显示,膨胀混凝土的自收缩主要发生在养护龄期的前三天,随着SAP掺量的增加,膨胀混凝土的自收缩现象逐渐减弱。(5)通过水泥浆水化热试验得出,水泥浆水化反应的温度峰值一般出现在第13h左右,此刻水泥浆水化反应最为激烈,水化反应放出的热量最多;SAP的加入能降低水泥浆早期水化反应放出的热量,且SAP掺量越多,降低幅度越大。(6)在圆环法测试SAP对膨胀混凝土抗裂性能的影响中,随SAP掺量的增加,膨胀混凝土的开裂时间推后,且出现的裂缝总数减少,裂缝的长度和宽度也在减小,试验结果表明,SAP的加入,能提高膨胀混凝土的抗裂性能,且SAP的掺量越多,改善膨胀混凝土开裂的效果越明显。(7)SAP掺量对膨胀混凝土孔隙结构的影响中,通过导线法及压汞仪试验结果分析发现,随SAP掺量的增加,膨胀混凝土的平均孔径依次增大,膨胀混凝土的最可几孔径先增大后减小,膨胀混凝土的孔隙率逐渐增大。分析结果可得,过量的SAP会对膨胀混凝土的孔结构造成不利的影响,导致混凝土的强度降低。