高吸水性树脂(SAP)具有很强的吸水能力,加入到混凝土中先吸水后释放,促成水泥水化过程平稳并导致减小收缩。然而对SAP吸水-释水-保水过程仅是一个定性的解释,迄今没有很完整的理解和量化分析。本文将液态硅酸钠(水玻璃,S-S)与SAP水凝胶混合用于模拟SAP在碱性混凝土中的行为,采用本研究研发的一种过滤试验方法,选择四种分子量不同类型(a、b、cd)的SAP测量SAP水凝胶在加入S-S碱性环境的30天内的吸水-释水-保水的能力。研究发现,SAP-a(最大分子量)吸水最多,SAP-d(最小分子量)吸水最少。加入水玻璃后会导致SAP水凝胶快速释水,其量可达80%。添加减水剂也导致加速SAP水凝胶的释放。原因是减水剂中的游离离子会阻断SAP水凝胶长分子链。如果水玻璃与减水剂同时加入SAP水凝胶,其释水速度更快,释水量更大。而从保水性能上讲,SAP-a最短,SAP-d最长。目前SAP的研究多数集中在低水灰比混凝土,而这类混凝土都添加了减水剂以增加流动性。本研究显示,低水灰比与减水剂是最不利SAP的预期作用,两者结合导致早期形成的SAP水凝胶很快释放水。也就是说SAP的作用仅仅限于搅拌后的最初若干几个小时。而预期SAP能自养护甚至损伤自愈需要SAP水凝胶有更长时间的保水,保水比吸水更为重要。这也就是说如果要发挥SAP作用,应该推荐大水灰比混凝土(不加或少加减水剂)以及保水好的SAP-d。在上述对SAP水凝胶的工作基础上,进一步将SAP-a和SAP-d型以0.1%、0.2%和0.3%的掺量分别加入到0.29和0.33两种不同水灰比的水泥砂浆中,同时采用干法和湿法制备了SAP水泥砂浆试件,进行了抗折强度和抗压强度的测定。采用外方内圆偏心约束法进行了干燥收缩试验并和测试其开裂时间。结果表明,SAP-d在降低收缩率、延长开裂时间、抗压强度和抗折强度等方面均优于SAP-a。这与SAP水凝胶的试验结果一直。而且湿发制备效果更好。综上所述,本研究开展了系统的SAP水凝胶各种工况试验,揭示了其释水和保水的机理,所得到结果在任何公开文献中均未报道。一个主要内容是提出了一种过滤试验方式,运用的结果表明用此方法来评估SAP水凝胶在混凝土碱性环境中的放水和保水行为是有效的。该方法是首次提出的,相关专利正在申请。另外,本研究推荐进一步开展SAP-d用于大水灰比混凝土的工作。