砂漿在水泥凝結(jié)硬化過程中,由于水泥石的化學(xué)、干燥、降溫等作用,失水而出現(xiàn)收縮現(xiàn)象。這種收縮受到基體的約束作用時,砂漿內(nèi)部會產(chǎn)生收縮應(yīng)力,一旦這種收縮應(yīng)力超過砂漿的抗拉強度,砂漿就會出現(xiàn)裂紋,影響建筑工程的質(zhì)量。產(chǎn)生收縮裂縫也將會影響砂漿的抗?jié)B性及其它耐久性能。干縮變形是引起砂漿裂縫的重要原因之一。由于砂漿總是附著在某一基材的表面,與基層材料共同工作,不可避免地與基層之間存在著相互作用。同時,砂漿在使用時一般厚度較薄,且直接與自然環(huán)境相接觸,較容易失水而產(chǎn)生干縮變形,影響建筑工程的質(zhì)量。
      干燥收縮是指砂漿停止養(yǎng)護后,在不飽和的空氣中失去內(nèi)部毛細孔和凝膠孔的吸附水而產(chǎn)生的不可逆收縮,它不同于干濕交替引起的可逆收縮。不可逆收縮的產(chǎn)生,可能是由于孔徑分布的變化,C-S-H凝膠粒子間粘結(jié)的變化以及C-S-H凝膠中水分布的變化,導(dǎo)致了密實過程中C-S-H凝膠粒子產(chǎn)生永恒的永久排列。另外有一觀點則認為可能由于干縮而導(dǎo)致C-S-H凝膠結(jié)構(gòu)內(nèi)化學(xué)鍵的形成或者增加C-S-H凝膠粒子間的內(nèi)層區(qū)所致。隨著相對濕度的降低,水泥漿體的收縮增大。

       砂漿成型后先在溫度(20士3)℃、相對濕度80％以上的條件下濕養(yǎng)護1d,到1d時測試試件的初始長度。然后置于（20士3）℃、相對濕度60％的條件下養(yǎng)護56d。在其間測試1d、3d、7d、14d、21d、28d和56d的收縮率,纖維聚合物砂漿的配合比及試驗結(jié)果見表5-1和圖5-1~圖5-3。

      由圖5-1可以看出,砂漿中摻加聚合物膠粉后,砂漿的干縮明顯比普通砂漿(不摻聚合物膠粉)的干縮率小,后期變化更明顯。在28d齡期時,膠粉摻量分別為1％和1.5％的試件干縮率分別為713*10^-6,691*10^-6,普通砂漿的試樣干縮率為(832*10^-6),相對于普通砂漿,同期干縮率分別降低了14.3％,16.7％。摻膠粉的砂漿早期收縮均小于普通砂漿,但變化幅度不大,主要是因為砂漿中摻加的聚合物具有一定的保水作用,在水化初期可以減少砂漿的收縮。從圖中的變化趨勢還可以看出,膠粉摻量增加,干縮率降低,但降低的幅度不大,膠粉摻量1％和1.5％的砂漿試件的收縮基本一致。
從圖5-2總體趨勢來看,隨著聚丙烯睛纖維摻量增加,早期干縮率下降,后期變化不大。纖維摻量0.5％時,相對于不摻纖維砂漿試件的干縮率稍微減少,變化不明顯；當(dāng)纖維摻量大于0.8％以后,干縮減小比較明顯。纖維摻量分別為0.5％、0.8％和1.0％的試樣,14d的干縮率分別為578*10^-6,503*10^-6和486*10^-6,相對于不摻纖維的試樣干縮率(590*10^-6),同期干縮率分別降低了2.0％、14.8％和17.6％。
      摻加的聚合物膠粉可以減少干縮率,主要是因為聚合物膠粉分散于水泥砂漿體系中,隨著水泥水化過程的不斷進行及水分的不斷蒸發(fā),在毛細孔表面和漿體一集料界面的局部形成聚合物薄膜,使砂漿內(nèi)部毛細孔變細,從而提高了砂漿的密實度,堵塞了水分向界面集中的通道,阻止了水分的遷移,顯著提高水泥砂漿干縮性能。摻加聚丙烯腈纖維可以進一步減少聚合物砂漿的干縮率,主要是因為聚丙烯腈纖維在砂漿內(nèi)部可起到傳遞應(yīng)力的作用,承受由基材收縮引起的內(nèi)應(yīng)力,同時,纖維可以壓擠毛細管,甚至將其阻塞,這樣又使砂漿表面失水面積有所減少,水分遷移困難,從而使毛細管失水形成的張力有所降低`,。纖維在砂漿中平均間距較小,單位體積砂漿中纖維根數(shù)較多,與水泥基體粘接面積極大,纖維與水泥基體之間界面粘結(jié)力會增加砂漿抵抗收縮變形開裂的能力。因此,在砂漿中加入適量的聚丙烯腈纖維,可以有效改善水泥砂漿的抗干縮開裂性能。