SAP內養護對堿激發礦渣膠凝材料性能的影響

李相國，許金生，姜東兵，呂 陽，何晨昊，張 乘，傅秋艷

(武漢理工大學,硅酸鹽建筑材料國家重點實驗室，武漢 430070)

0 引 言

水泥作為生產混凝土重要的膠凝材料，在基層建設及交通工程中發揮著重要的作用。然而，水泥生產過程會產生大量的CO2，占全球CO2排放總量的5%～8%，不僅會造成溫室效應，而且不利于全球可持續發展，因此世界各國都在尋求水泥替代品。堿激發礦渣(alkali-activated slag, AAS)膠凝材料是一種利用工業廢渣作為原材料的新型綠色膠凝材料，相比于傳統水泥，其生產過程中CO2排放量減少約40%～50%[1]，而且還具有良好的力學性能和耐久性。

已有研究表明，AAS膠凝材料早期會發生較大的自收縮問題[2]，其收縮值是水泥基材料的4～5倍，極易引起材料開裂，從而導致強度倒縮、耐久性降低等一系列問題[3]。因此，自收縮是限制AAS膠凝材料在實際工程中應用的關鍵問題。針對這一問題，Yang等[4]將納米TiO2摻入AAS砂漿中，發現試樣的抗折抗壓強度雖然得到提高，但是仍存在較大的收縮，減縮效果較差。高吸水性樹脂(superabsorbent polymer, SAP)是一種具有交聯結構的高聚合物，它可以吸收儲存比自身質量大好幾倍的水分，并在漿體硬化過程中向周圍環境中釋放[5]。SAP作為內養護劑在普通硅酸鹽水泥混凝土體系中被廣泛認為是有效的[6-7]，而對于AAS膠凝材料體系，Li等[8]研究發現，SAP可以顯著降低AAS凈漿的自收縮，在約束條件下AAS凈漿開裂潛力也大大降低。Song等[9]研究了SAP摻量對AAS砂漿內養護效果的影響，發現隨著SAP摻量的增加，AAS砂漿內部相對濕度降低幅度減小，自收縮明顯降低。……