内养护混凝土的微观结构及其性能研究

【摘要】： 高性能与长寿命是混凝土材料研究发展的方向。现代混凝土所用水泥细度大、水胶比低以及高效减水剂的使用,使其初始微结构形成速度加快,易使其内部各组成产生不一致变形而形成大量原生缺陷,造成水泥基材料的一些性能特别是耐久性下降。 论文依托中建股份科技创新项目,创新提出无机多孔吸水材料与有机高分子树脂材料复合制备混凝土内养护材料的技术方法,通过对无机多孔轻质陶砂与有机高分子树脂材料的吸释水特性及其对混凝土内部相对湿度与自收缩影响的系统研究,确定了高强混凝土复合内养护材料的配合设计方法,解决了单掺无机多孔吸水材料内养护效率低、单掺高分子树脂材料影响混凝土强度的技术难题。 研究了内养护混凝土的长期力学性能及其变化规律,表明处于内养护条件下的混凝土具有较高的后期强度增进率,且内养护对于低水灰比混凝土后期强度发展作用更加突出。系统研究了内养护混凝土的抗裂性能与耐久性,与基准混凝土相比,随着内养护材料的掺入,混凝土的抗裂能力、抗冻性与抗碳化性能得到显著改善,但混凝土抗渗性能的变化不明显。 结合SEM、MIP等混凝土微观结构研究结果,探讨了内养护作用改善混凝土后期强度与耐久性的作用机理,结果表明,在内养护条件下,混凝土中的粉煤灰水化反应程度提高,水泥石孔径变细,孔隙率降低,是混凝土后期强度显著增长、耐久性改善的根本原因,创新提出了内养护机制下混凝土裂缝原位修复的高性能混凝土设计与制备理念。 结合工程实际,研究开发了内养护材料载体制备技术,改善了内养护材料应用于混凝土制备的分散效果,掌握了内养护混凝土的商品化生产及施工技术。内养护混凝土成果已成功应用于武汉摩尔城、银泰大智嘉园工程,取得显著的社会经济效益。