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内养护可以减小混凝土早期自收缩,并提高混凝土中胶凝材料的水化程度。然而,采用轻骨料内养护的混凝土,在振捣过程中有轻骨料上浮和混凝土离析的风险。将轻骨料内养护技术与自密实混凝土相结合,可以避免振捣过程,从而降低轻骨料上浮的风险。本文采用粗、细两种轻骨料,分别在20%和40%取代率下对自密实混凝土进行内养护。考察了两种轻骨料对混凝土物理力学性能和物质传输性能的影响,对比分析了内养护在砂浆和混凝土中养护效果的不同。本文主要工作和结论如下:(1)对比分析了粗、细轻骨料内养护对自密实混凝土工作性能的影响规律。其中,采用细轻骨料内养护对混凝土流动性降低效果显著,40%取代率下的细轻骨料内养护混凝土流动性不能满足自密实混凝土对工作性能的要求。粗轻骨料内养护同样降低了混凝土的流动性能,但不如细轻骨料明显。粗、细轻骨料均增加了混凝土的黏性。在改进的混凝土静态抗离析试验中,未发现轻骨料的上浮现象。(2)分别对粗、细轻骨料内养护后的混凝土进行了自收缩试验、抗压强度试验和物质传输性能试验。试验结果表明,细轻骨料内养护对混凝土自收缩的降低效果优于相同取代率的粗轻骨料。粗、细轻骨料内养护均降低了混凝土的抗压强度,其中,取代率为40%的粗轻骨料内养护混凝土的抗压+强度在所有混凝土中强度最低,比普通混凝土抗压强度降低了约13%。细轻骨料内养护对混凝土毛细吸水速率的降低作用不明显,但是显著提高了混凝土抵抗氯离子侵蚀的能力;粗轻骨料内养护后混凝土的毛细吸水速率和氯离子迁移速率均有所提高。两种粒径的轻骨料内养护均降低了混凝土的释水速率,这可能是由“墨水瓶效应”引起的。(3)采用扫描电镜(SEM)观察了粗、细轻骨料内部结构及其在混凝土中的界面过渡区(ITZ),试验发现细轻骨料表面比粗轻骨料表面更加粗糙,内部孔隙连通率高,与混凝土水泥浆体粘结更加紧密。观察还发现,预湿轻骨料周围粉煤灰水化程度比远离轻骨料处的粉煤灰有所增加,这可能是因为预湿轻骨料周围发生了Ca(OH)2的聚集,聚集的Ca(OH)2刺激粉煤灰发生了火山灰反应,促进了粉煤灰水化。(4)采用“软壳硬核”模型模拟并分析了内养护水在砂浆和混凝土中分布的差异,并与砂浆与混凝土宏观性能的试验结果进行了对比分析。结果表明,由于普通粗骨料对内养护水传输的阻挡作用,预湿轻骨料在砂浆中的内养护范围要高于在混凝土的内养护范围。普通粗骨料体积分数的增加,降低了内养护范围。