混凝土内养护技术研究进展

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发布时间：2022-03-02

资料介绍

阐述了国内外混凝土内养护技术的研究现状和进展，讨论了混凝土内养护的机理以及内养护对混凝土性能的影响，提出了内
养护存在的问题。
关键词：混凝土；内养护；机理
中图分类号： TU528．64 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2012)07—0051—04
Research progress of internal curing technology of concrete
WANGuang-pei1,2,3 LIHua-jian2,3 HUANGJia-mu
(1．College ofMaterial Science and Engineering Chongqing University，Chongqing 400044，China；
2．RailwayEngineeringReasearchInsitiute，ChinaAcademyofRailwayScience，Beijing 100081，China；
3．State key Laboratory for Track Technology ofHigh-speed Railway，Beijing 100081，China)
Abstract： The present research situation and progress of internal curing are described．The action mechanism an d effects on concrete ale dis—
cussed．Th e existing problems ofinternal curing are proposed．
Km／w ords： concrete；intern al curing；mechan ism
0 引言
随着混凝土水胶比的降低，减水剂和矿物掺合料的大量使
用，混凝土性能得到大幅度提升，但同时存在一些问题，如自收
缩大，早期容易开裂。T．C．Powers指出水胶比为 0．42或在 O．42之
上的混凝土，水泥才能完全水化，而目前使用的混凝土的水胶
比一般在 0．4以下，如果仍采用一般的养护方式，混凝土将会产
生较大的自收缩【l】。而众多研究表明，内养护可以有效减小混凝
土自收缩。
1957年，Shideler研究了预湿轻质集料混凝土的力学性能以
及体积稳定性，发现预湿轻集料可以减小混凝土自收缩翻。PhiUeo
在 1991年首次明确提出了混凝土内养护的概念[31。RILEM TC-一
Ice2003t4]将内养护定义为向混凝土中引入可以作为养护因子
的水分，并按养护材料将内养护分为两类——轻集料内养护技
术和高吸水树脂内养护技术。研究表明，内养护可以提高混凝土
的内部相对湿度，提高水化程度[5-8]。而且随着轻骨料蓄水量的
增加，混凝土的自收缩越来越小 z]。本研究分析了混凝土内养
护机理，阐述了内养护混凝土的配合比设计要点，讨论了内养
护对混凝土性能的影响，提出了内养护技术存在的问题，并对
混凝土内养护技术的应用提出了建议。
1 内养护机理
随着水泥水化的进行，在硬化水泥石中形成大量微细孔，
水泥的水化从微细孔网络中吸收水，形成凹液面，水的饱和蒸
收稿日期：2012--01--07
基金项目：~ "973’ _}划(2OlOcB736102)；中
汽压降低，水泥石内部相对湿度降低，但同时水泥石质量没有
任何损失，这就是混凝土白干燥现象[13】。文献[14]指出在无外界
水源情况下，随水泥水化的发展，任何混凝土都会产生白干燥。
白干燥促使毛细孔水中弯月面产生，造成硬化水泥石受负压
(拉应力 )的作用而产生收缩即自收缩。有研究表明，当水泥浆
体的内部相对湿度由 100％降低到 80％时，毛细孔压力就会从 0
增加到 30 MPa。蒋正武和许华胜通过研究不同水胶比对混凝
土自干燥效应引起的自身相对湿度变化与收缩的影响，发现混
凝土水胶比越小，混凝土自干燥效应引起的自身相对湿度下降
越大。这与杨全兵在 1999年的研究的情况相符。如果不能
通过其他途径提供水分，混凝土有可能在早期就停止强度发展。
自收缩的控制对早期混凝土的体积稳定l生起着至关重要的作用。
当有外界水源时，只要外界水源与混凝土在毛细孔网络中
因水化生成的微细孔相通，毛细孔中凹液面便不会产生。而内养
护材料具有它具有大量的管孔或三维空间网状结构，可以通过
外界条件及自身的毛细管或官能团作用，调整和转换储存与释
水功能。内养护材料中的水分在早期水化阶段不参与水化反
应，而当体系中自由水分降至一定程度时，能释放水分，维持体
系中的水化反应进行。整个过程中，储水的内养护材料就作为一
个外界水源。内养护材料在混凝土中释水动力，一是水泥石与内
养护材料内部毛细管压力差；二是内养护材料与水泥石毛细孔
内部的湿度差 [J捌。根据 Fick定律，内养护材料水分在湿度差驱
动下向水泥石扩散，扩散的流量大小与两者之间的相对湿度梯