混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶凝材料、粗细集料、水、外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。C80混凝土作为高强度混凝土常用于结构物底部以及地下室等部位，具有很强的抗压能力。
现有的C80混凝土在制备过程和使用过程中容易出现开裂的问题，为满足高强度需要，配合比中水粉比一般都很小，用水量也少，如果后期养护跟不上，水泥等胶凝材料水化不充分，混凝土强度上不去；加上混凝土凝结硬化时，内部的游离水由表及里逐渐蒸发，混凝土结构内部失水，导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩，当收缩产生的拉应力大于混凝土构件的抗拉强度极限时，便产生混凝土开裂，如何使混凝土减少开裂是人们目前广泛开展研究的重要课题。
采用“高品质水泥+超细矿物掺合料+聚羧酸高效减水剂+高品质骨料”的技术路线进行高强混凝土配合比设计和生产，该路线是当前工程建设较常用的技术路线。掺入聚羧酸高效减水剂以降低水粉比，掺入矿物细掺料以增加水泥石中的胶凝物质的占比并起到改性作用，优选骨料，控制好骨料的形貌、级配，提高混凝土骨架强度，改善耐久性，保证拌合物的流动性等。
然而，低水粉比也给高强混凝土带来不利：自收缩大和脆性大。工程案例提示，高强混凝土比中低强度混凝土更易开裂，特别是早期裂缝很多，其自收缩是开裂的原因之一。同时，高强混凝土由于其粉体材料占比大，混凝土水化放热大、温升快，导致温度应力裂缝的机率也大。此外，高强混凝土硬化后的致密性远高于普通混凝土，外部养护水对其所谓的湿养护作用很微弱。因此，适用于普通混凝土的传统养护方法对于高强混凝土的干燥收缩的控制效果并不好，应采取确实有效的技术手段来降低高强混凝土内部的失水干燥。
本文探讨引入内养护剂的方法，借助一些保水材料来减缓混凝土内部水分流失速度，提升混凝土保水性能，对混凝土的干燥开裂起到了一定的减缓作用，从而提升混凝土的抗开裂性能。
2.1胶凝材料
配制C80高强抗裂混凝土采用28天抗压强度不低于55MPa的水泥，并控制C3S、C3A和硫酸盐含量，以及细度、使用温度等。同时，选用优质矿物细掺料，如优质原状粉煤灰或超细粉、S95级矿渣粉、微硅粉等。
2.2骨料
无论是细骨料还是粗骨料，都应保证质地坚硬、级配良好和较低的含泥量。细骨料宜选用天然河砂，细度模数2.6～3.0，含泥量小于2%。粗骨料选用质地坚硬的石灰岩、花岗岩等采用反击破工艺生产，要求连续级配，最大粒径不超过20mm，空隙率≤35%。同时，粗骨料的吸水率≤2%，针片状颗粒含量≤5%，压碎指标≤5%。工程经验表明，粗骨料的级配、粒形和压碎指标值比母岩种类和强度更关键。
2.3外加剂
在选择高强混凝土所用的高效减水剂时不但要考虑减水率的大小，也要检测所配制混凝土拌合物的工作性能（坍落度、扩展度及经时损失、泌水率等）能否满足工程施工要求。目前，常采用聚羧酸缓凝型高效减水剂，减水率≥28%。
2.4保水材料
在混凝土搅拌过程中掺入聚丙烯酰胺、蔗糖酯和苯甲酸，三者按一定比例共同使用起到类似于混凝土内养护剂作用。
3.1配合比设计
依据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》，C80的配制强度≥92MPa，胶凝材料（粉料）总用量在520kg/m3～580kg/m3,，水粉比为0.26～0.28，砂率为35%～42%，矿物细掺料总掺量为25%～40%，通过计算和试配，初步得出配制C80的配合比，并进行必要的重复试验来验证，试验用原材料见表1。
优选抗裂C80试验用每立方米混凝土拌合料各组分的重量范围见表2。
抗裂C80混凝土的制备方法，包括以下步骤：①将P·Ⅱ52.5R水泥、S95矿粉、Ⅰ级粉煤灰、聚羧酸减水剂和水混合倒入搅拌机中，在常温下、转速为50r/min的条件下搅拌5分钟，获得水泥浆液；②将中砂、5～20mm碎石、蔗糖酯、聚丙烯酰胺、苯甲酸加入水泥浆液中，在常温下、转速为70r/min的条件下搅拌10分钟，获得混凝土拌合料。
3.2试验
试验组A1～A5的各原材料组分用量详见表3。
对比组B1-B10的各原材料组分用量情况（单位：kg/m3）：
⑴B1:与A1比较，蔗糖酯为0.64、聚丙烯酰胺为3、苯甲酸为1.4，其他材料用量不变。
⑵B2：与A2比较，蔗糖酯为0.5、聚丙烯酰胺为0.5、苯甲酸为7.24。
⑶B3：与A5比较，蔗糖酯为1、聚丙烯酰胺为4、苯甲酸为1.64。
⑷B4：与A5比较，将蔗糖酯替换为等量的5～20mm碎石。
⑸B5：与A5比较，将聚丙烯酰胺替换为等量的5～20mm碎石。
⑹B6：与A5比较，将苯甲酸替换为等量的5～20mm碎石。
⑺B7：与A5比较，将蔗糖酯和聚丙烯酰胺替换为等量的5～20mm碎石。
⑻B8：与A5比较，将蔗糖酯和苯甲酸替换为等量的5～20mm碎石。
⑼B9：与A5比较，将聚丙烯酰胺和苯甲酸替换为等量的5～20mm碎石。
⑽B10：与A5比较，将蔗糖酯、聚丙烯酰胺和苯甲酸均替换为等量的5～20mm碎石。
4.1抗压强度和劈裂抗拉强度
根据GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》中抗压强度试验方法和劈裂抗拉强度试验方法，对试验组A1～A5和对比组B1～B10留置的28天标养混凝土立方体试件进行抗压强度和劈裂抗拉强度检测，用压力试验机进行试验，记录相关数据进行强度的换算。抗压强度直接反应混凝土的抗压强度性能，抗压强度越大，混凝土抗压强度性能越好。劈裂抗拉强度反应混凝土的抗开裂性能，劈裂抗拉强度越大，混凝土内部粘结力越强，抗开裂性能越好。
4.2压力泌水率
根据GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》中压力泌水试验方法，对试验组A1～A5和对比组B1～B10所得到的混凝土拌合物进行检测，将混凝土试样分两层装入压力泌水仪，插捣密实，进行试验，记录数据，计算压力泌水率结果。压力泌水率是反应混凝土保水率的一个重要指标，压力泌水率越小，混凝土水份流失越少，说明混凝土保水性能越好，减缓混凝土开裂的效果更好。
4.3渗水高度
根据GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中抗水渗透试验方法（渗水高度法），对试验组A1～A5和对比组B1～B10留置的28天标养混凝土圆台体试件进行检测，用混凝土抗渗仪进行试验，记录渗水高度数据。渗水高度反映了混凝土的抗渗性能，渗水高度越高，渗入混凝土中的水量越多，混凝土的抗渗性能越差。
混凝土性能检测数据见表4。
根据表4中试验组A1～A5的检测数据可看出：混凝土抗压强度均达到了C80混凝土的配制强度（≥92MPa）的标准。在A5配方中各组分含量取中间值时抗压强度和劈裂抗拉强度数值最大、压力泌水率和渗水高度数值最小，说明A5制得的C80混凝土的抗压强度、抗裂性能、保水性能以及抗渗性能均优于A1～A4。
根据表4中对比组B1～B3和试验组A1、A2、A5的数据对比可得，B1～B3的抗压强度和劈裂抗拉强度数值均低于A1、A2、A5的数值，B1～B3的压力泌水率和渗水高度数值均高于A1、A2、A5的数值，说明当蔗糖酯、聚丙烯酰胺和苯甲酸在混凝土体系中超过(3～5)kg/m3，(1.5～2.5)kg/m3，(0.54～0.74)kg/m3时，三者之间共同作用可能产生的交织网状结构的数量减少、性能降低，使制得的混凝土的抗压强度、抗开裂性能、保水性和抗渗性都有所下降；且B1、B3的数值相近，B2中蔗糖酯和聚丙烯酰胺的含量较少而苯甲酸含量较多时，B2中的数值与B1、B3的数值差异明显，说明三者中蔗糖酯和聚丙烯酰胺起重要作用。
根据表4中对比组B4～B6、B7～B9和B10的数据对比可得，B10的抗压强度和劈裂抗拉强度数值最小、压力泌水率和渗水高度数值最大，说明配方中不添加蔗糖酯、聚丙烯酰胺和苯甲酸三者时得到的混凝土性能较差；B4～B6的抗压强度和劈裂抗拉强度数值比B7～B9的数值略高，B4～B6的压力泌水率和渗水高度数值比B7～B9的数值略低，说明配方中添加三者中的两种比只添加一种时对混凝土性能的提升效果要好。
根据表4中的检测数据对比可得，试验组A5的抗压强度和劈裂抗拉强度数值明显比对比组B4～B10的数值高，说明A5制得的混凝土抗压强度和抗开裂性能较好；A5的压力泌水率和渗水高度数值比B4～B10的数值低，说明A5制得的混凝土保水性以及抗渗性能有明显提升。
聚丙烯酰胺、蔗糖酯和苯甲酸三者以特定的比例添加入拌合料中共同作用，明显改善了混凝土的保水性和抗渗性能，对混凝土的开裂起到了一定的减缓作用；另一方面也较好地提升了混凝土的抗开裂性能和抗压强度。
