纳米sio_2对水工混凝土耐久性影响试验研究

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1、33卷第7期人民黄河Vo1．33．No．720ItF7月YELL0WRIVERJu1．．2011【水利水电工程】纳米SiO2对水工混凝土耐久性影响试验研究黄功学，谢晓鹏(1．华北水利水电学院水利职业学院，河南郑州450008；2．郑州航空工业管理学院，河南郑州450015)摘要：纳米SiO，是一种具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等特殊性能的新材料。采用影响水工混凝土耐久性因素的对比试验，分析了纳米SiO，对水工混凝土抗裂、抗渗、抗冻等性能的影响及作用机理。结果表明：纳米SiO可以改善混

2、凝土的微观结构和综合性能，能够封堵混凝土内部孔隙，增强其抗裂性，提高混凝土抗渗、抗冻、抗化学侵蚀、抗冲磨等性能，从而提高水工混凝土的耐久性。关键词：纳米SiO，；耐久性；抗压强度；劈拉强度；抗渗性能；水工混凝土中图分类号：TU317；TV431．3文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—1379．2011．07．052ExperimentalStudyontheEfjFectofNano-SiO2toDurabilityinHydraulicConcreteHUANGGon

3、g—xue，XIEXino—peng(1．VocationalCollegeofWaterCouservancy．NorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower，Zhengzhou450008，China；2．ZhengzhouInstituteofAeronauticalIndustryManagement，Zhengzhou450015，China)Abstract：Nano—SiO2isthenewmaterialwhi

4、chhasparticularprope~ies，suchassurfaceefect，smallsizeefectandmacroquantumtunnelefectandSOIm．．rhepefomlanceandmechanismofnano—SiO2oncrackresistance，impermeability，frostresistanceofhydraulicconcreteareanalyzed．Theresultsshowthatnano-SiO2hasanevidentimp

5、rovementonconcretemicrostructureandthewholeperformances．Nano—SiO2cansealtheholesofconcrete．Thedurabilityofhydraulicconcreteisimprovedbyimprovingthepropertiesofcrackresistance，impermeability，frostresistance，resistancett)chemicalattackandanti．erosionof

6、concrete．Keywords：nano—SiO2；durability；compressionstrength；splitstrength；resistancethroughpefornmnee；hydraulicconcrete水¨J混凝土通常需要承受环境水的作用(如水的渗入、冲的改善混凝土性能的高效活性掺和料，完全可用于水泥基复合J

7、Ij1j、冻融、侵蚀等)，其工作环境比其他建筑物混凝土所处环境材料的制备。更为恶劣和复杂，改善水工混凝土的耐久性成为研究的热2试验原料及方案点。纳米材料是

8、一种新材料，随着对其材料特性研究的不断深入，纳水材料生产成本逐渐降低，其应用领域越来越广。笔者2．1试验原料通过对比试验研究了纳米SiO，在改善水工混凝土耐久性方面水泥为42．5R普通硅酸盐水泥；粗骨料采用人工碎石，粒的作川径为5～20inm，表观密度为2．92cm；细骨料采用中粗天然河砂，级配良好；减水剂采用JM—A型萘系高效减水剂，掺量1纳米材料的特性为水泥用量的0．5％；纳米材料采用上海某材料有限公司生产纳米材料是指由尺寸为0．1～100nm的纳米粒子构成的的纳米SiO，。材料的总称由于纳

9、米粒子处在原子簇和宏观物体交界的过2．2试验方案渡区域，具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应，因此基体混凝土设计强度等级为C40，水灰比为0．4，配合比为纳米材料具有异于普通材料的光、电、磁、热、力学、机械等性水泥：砂：石：水：538：546：1061：215。纳米SiO，的掺量分别能根据物理形态的不同可将纳米材料大致分为纳米粉末、为水泥用量的1％、3％、5％。试件尺寸、试件制作与养护、混凝纳米纤维、纳米膜、纳米块体和纳米相分离液体等5类。目前土抗压强度、劈拉强度、抗渗、抗冻、抗化学侵蚀、