本文作者针对中低水灰比混凝土早期收缩与开裂的实际情况,将近年来出现的一种超强吸水聚合物—SAP(Super-absorbent polymer)作为一种辅助材料加入混凝土,研究它对混凝土收缩性能的影响。为实现这一目的,作者研究了砂浆的自由收缩规律与混凝土的环形约束收缩规律。前者借鉴的是国际上最新的线型测量方法,后者参照了2004年颁布的ASTM C1581-04砂浆及混凝土约束收缩的标准测试方法。在试验的基础上,作者深入分析了砂浆自由收缩的规律、超强吸水聚合物的减缩作用与减缩机理;研究了SAP对混凝土及砂浆的强度影响及其机理;并且对环形约束条件下混凝土的自生应力进行了量化与分析,比较了采用不同原材料、不同配合比时拉应力的变化情况。经过大量的试验验证以及理论分析,作者认为砂浆或混凝土中加入预吸水的SAP时,SAP颗粒中的水向水泥石中迁移,补偿了水泥石中的水分,延缓了水泥石中相对湿度的降低。另外,水泥石在有补充水源的条件下,水化程度提高,生成的固相量增大。这两个方面的作用均能够弥补早期的自收缩变形。中低水灰比混凝土在部分约束条件下,其内部拉应力随时间的增加而增大。当SAP与水按照质量比1:30的比例加入砂浆或混凝土中时,吸水后的SAP颗粒在水泥石中形成近似球形的饱水孔隙,尺寸膨胀约3倍,相当于混凝土中孔隙含量增加3%左右,造成强度降低。后期,伴随着水泥的继续水化,强度降低程度会有所减小。SAP可以作为混凝土的一种有效的减缩组分而大量推广使用。