纳米改性水泥的发展及其应用

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1、综述文章编号：1009-9441（2014）06-0019-02纳米改性水泥的发展及其应用□□张少勇（山西六建集团有限公司，山西太原030024）摘要：水泥生产不仅会对环境造成严重破坏，而且能源消一般在水泥中加入的纳米材料有硅粉和纳米SiO，2耗也较高。对水泥产品进行改性研究，不仅可以提高混凝土其中加入纳米SiO的混凝土的流动性和凝结时间2的强度，而且可以改善水泥的微观结构，改善所配制的混凝都较硅粉减小［2］。因此，在水泥中掺入一定量的纳土的力学性能和耐久性。米SiO可以有效提高混凝土的早期强度，能

2、够有效2关键词：水泥；混凝土；纳米材料；外加剂；氢氧化钙地改变氢氧化钙的取向程度，这些变化均有利于改中图分类号：TQ172.79文献标识码：A［3］善混凝土界面和物理力学性能。引言2碳纤维和碳纳米管改性水泥随着我国经济的快速发展，房地产开发成为经使用低含量的碳纳米管水泥复合材料配制的混济快速发展的支柱，而建筑上用量最大的材料就是凝土，均具有较好的抗压强度和抗折强度。用扫描混凝土，混凝土中的主要胶凝材料———水泥成为一电镜对碳纳米管水泥复合材料以及碳纤维改性水泥种大众建材。由于大量生产与使用水泥，使得

3、我国复合材料的微观结构进行分析，结果表明，加入这些的生态环境更加恶劣。如果将水泥进行改性，使用碳纳米管的复合材料被水泥反应的水化物所包裹，改性水泥替代传统水泥，在产品达到高强的同时减掺有碳纳米管的水泥砂浆结构较普通水泥砂浆密小生产时对环境的污染，在达到同等强度下减小其实。但是碳纤维为细条状结构，并且外表面光滑，在使用量，对于环境保护具有重大意义。因此，纳米改碳纤维和水泥石之间存在较明显的裂缝。通过孔隙性水泥应运而生，将纳米技术应用于水泥中，既可以率测试表明，水泥浆体中加入碳纳米管后明显改善改善混凝土

4、的耐久性，又可以改善混凝土的微观结［4］了材料的微观结构。［1］构，使所配制的混凝土达到高强混凝土。（1）原材料：P·O52.5水泥；多碳纳米管；沥青1纳米SiO改性水泥的研究基碳纤维；甲基纤维素，掺量为0.4%；消泡剂，掺量2为0.2%；减水剂；普通标准砂。在普通硅酸盐水泥硬化浆体中，氢氧化钙晶体（2）水泥砂浆制备工艺：将甲基纤维素溶于水，随着硅酸钙的水化而结晶。水泥中氢氧化钙的存在加入短切碳纤维搅拌2min。水泥与砂在搅拌机中使混凝土呈现碱性状态，使得混凝土具有较好的抗先慢速搅拌1min，再加入

5、已经搅拌均匀的碳纤维混碳化能力，同时也保护了混凝土中的钢筋免被锈蚀。合水溶液和消泡剂，再快速搅拌5min。氢氧化钙的存在也与水化硅酸钙结合，在一定程度（3）砂浆的制备工艺：将水泥与碳纳米管拌合上提高了混凝土的强度，降低了混凝土的徐变。但在一起快速搅拌5min，然后加入砂快速搅拌2min，水泥中含有较多的氢氧化钙，使得混凝土的抗腐蚀最后再加入消泡剂快速搅拌3min。能力和抗水性较低，同时也降低了水泥的粘结强度。当水灰比相同时，对掺入碳纳米管与掺入碳纤相关的研究表明，在水泥中加入一定的硅粉可以改维的水泥

6、砂浆的力学性能进行比较可知，砂浆中加善混凝土的界面结构，并且提高了混凝土的粘聚力，入0.5%的碳纳米管时，砂浆的抗压强度和抗折强但有一定的局限性。度较不掺碳纳米管时提高11.6和20%；砂浆中加在水泥中加入活性矿物掺料可以生成一种强度入0.5%的碳纤维时，砂浆的抗压强度较不掺碳纤较高并且稳定性好的低碱性水化硅酸钙，有效改善维的降低9%，抗折强度较不掺碳纤维的提高22%。了混凝土的性能。在水泥中加入超细矿物掺料配制由以上分析可知，砂浆中加入碳纳米管后抗压出的混凝土质地密实，改善了混凝土的界面结构。强度

7、和抗折强度均有提高，而加入碳纤维的抗压强建材技术与应用6/2014·19·度则下降。这是因为碳纳米管与水泥石界面的作用象。颗粒堆积的密实度和孔隙率对水泥的强度有着力主要是化学作用力，粘结力较强且较稳定。而碳直接的影响。作为一种颗粒堆积物，水泥基材料硬纤维与水泥石界面的作用力主要是范德华力，粘结化后形成的浆体是多相并且不均匀的分散体系，因力较小。对于材料而言，界面性能对混凝土的力学为这种浆体是由水泥、掺合料、骨料和水等配制而性能起绝对性的作用，因此碳纳米管可以改善水泥成，堆积颗粒的密实度和孔隙的大小、

8、形状会影响这砂浆的抗压强度和抗折强度。同时，砂浆中的孔隙种浆体的各种性能。因此，可以根据堆积颗粒的模率和孔洞结构会降低其强度，在砂浆中加入碳纳米型来设计纳米纤维和微粉复合水泥，研究在不同密管可以填补这些孔洞，或者改变砂浆中的孔洞结构，实度状态下的水泥基材料的性能。其中水泥基材料以此提高砂浆的强度，改善其力学性能。而在砂浆内部包含一级界面和二级界面［5］。通过以往对高中添加碳纤维后并不能填补这些孔洞，也改善不了性能混凝土的研究，发现混凝土在受力破坏后，破坏这些孔洞结构，