水泥基材料的收缩导致材料开裂并最终缩短结构的寿命。解决此问题的一种方法是添加膨胀剂以减少收缩。另一种方法是添加超吸水性聚合物(SAP),在这项研究中,对掺膨胀剂和SAP砂浆的力学性能和开裂性能进行了研究。本文的主要内容如下:(1)对单掺三种不同类型的膨胀剂(HEA,SY-G和UEA)在水泥砂浆中力学性能和开裂性能研究。(2)双掺膨胀剂和高吸水性聚合物(SAP)对力学性能和抗裂性的影响。具体的讲,在水泥砂浆中单独引入三种膨胀剂HEA、SY-G和UEA,按水泥重量分别为2%、4%、6%、8%、10%和12%掺入。另一种设计是在砂浆中同时含有2%、4%、6%、8%、10%和12%的膨胀剂HEA和SY-G,高吸水性聚合物(SAP)以水泥质量的0.5%掺入。相关试验有5个:(1)流动性测试;(2)抗压强度试验;(3)抗折强度试验;(4)圆环约束收缩试验;(5)外方内圆偏心约束收缩试验。其主要成果如下:(1)在单一掺量情况下,三种膨胀剂可以改善砂浆的流动性。从7d和28d砂浆的强度结果来看,除UEA外,其它两种膨胀剂的强度都有所提高,SY-G的表现优于HEA。砂浆中添加4%的SY-G膨胀剂的效果优于其它膨胀剂,其砂浆28d的抗折强度可达9.2MPa,抗压强度达到76.7MPa。(2)在开裂时间方面,与普通砂浆相比,SY-G型膨胀剂明显延迟了环形试样和外方内圆偏心试样的开裂时间,而HEA和UEA型膨胀剂砂浆的延缓开裂时间较短。(3)在将SY-G与SAP组合的情况下,结果表明抗压和弯曲强度都小于仅有SY-G的情况。对于将HEA与SAP相结合的情况也是如此。(4)至于开裂时间,与仅使用SY-G的情况相比,将SY-G与SAP组合的情况导致开裂时间短于只掺SY-G的砂浆。对于将HEA与SAP相结合的情况亦是如此。基于这些结果,以下优选顺序是膨胀剂对控制裂开裂性能的影响:SY-G>HEA>UEA。因此,不建议在混凝土中同时使用SAP和膨胀剂。