在低水胶比的混凝土中收缩开裂严重影响了混凝土的强度和耐久性能,采用内养护方法可显著降低混凝土的早期收缩,抑制混凝土中裂缝的产生,提高混凝土的性能。目前关于内养护剂的研究主要包括无机材料内养护剂(轻集料、多孔超细粉末)、有机材料内养护剂(高吸水性树脂,SAP)和有机/无机复合内养护剂在水泥基材料中的应用,无机内养护剂吸水倍率低,有机内养护剂在水泥基材料中耐碱、耐高价离子的性能较差,两种内养护剂不能兼顾对水泥基材料的早期收缩和强度的改善。因此,本文设计合成了有机/无机复合改性内养护剂,围绕改性内养护剂的组成、结构、性能开展了研究,并进一步探究了其对砂浆自收缩、干燥收缩、力学性能及微观性能的影响,主要内容如下:利用反向悬浮聚合法将无机高岭土接枝于聚丙烯酸-丙烯酰胺有机网络中,并通过红外光谱、扫描电镜、激光粒度、茶袋法等测试方法研究了改性高吸水性树脂的化学组成、微观结构及吸水(液)性能。此外,为保证改性高吸水性树脂在水泥基材料工程中的应用,测试了改性高吸水性树脂的温度稳定性和对环境相对湿度的敏感性。改性高吸水性树脂为颗粒均匀的圆形微珠,吸水或吸碱液后也均匀膨胀呈球形。在去离子水中,添加丙烯酰胺的改性SAP的吸水速率快但饱和吸水倍率较低,随高岭土含量在一定范围内增加,改性SAP的吸水倍率提高,但高岭土含量过高时交联度进一步降低,改性SAP的饱和吸水倍率降低。在饱和氢氧化钙溶液和水泥浆上清液中,复合改性高吸水性树脂显著提高了在碱溶液中平衡状态时的吸液倍率。改性高吸水性树脂对砂浆的自收缩与干燥收缩有明显改善。随高岭土含量增加,改性SAP网络刚性增强,内部毛细孔增加,随丙烯酰胺含量增加,改性SAP的耐碱、耐Ca2+性能提高,均提高了改性SAP的内养护性能,明显缓解砂浆的自收缩和干燥收缩。由于SAP释水干燥后在水泥基材料中产生的孔隙,掺加改性高吸水性树脂后,砂浆的抗折强度和抗压强度均有不同程度降低。随高岭土含量增加,改性SAP网络刚性增强,内部毛细孔增加,促进砂浆水化,随丙烯酰胺含量增加,改性SAP的耐碱、耐Ca2+性能提高,吸液倍率增大,从而内养护效果优化,对砂浆抗折强度和抗压强度的损失降低。利用扫描电镜、热失重、压汞分析法研究了改性SAP在砂浆中的微观形貌、水化程度及孔结构的影响。改性SAP在砂浆中释水干燥后,仍与水泥基材料的接触紧密,表明改性SAP与水泥石之间具有较强的作用力,在释水过程中基本保持原形,易于通过毛细孔效应释水,砂浆的水化程度较高,但因改性SAP增大了砂浆的孔隙率,改变了孔径分布,造成砂浆的强度折减。