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1、Vol.42，No.1第42卷第1期February，2016SichuanBuildingMaterials2016年2月纳米硅灰对混凝土强度及耐久性的影响吴典龙(安徽理工大学土木建筑学院,淮南232001)摘要:纳米硅灰可以通过改变混凝土的密实度对水表1试件设计表泥混凝土的强度及耐久性起到改善作用。本文采用在室内每组试验分析的方法,研究了水泥混凝土强度和耐久性的影响试件尺寸试验内容试件数/养护条件试件总数在掺加纳米硅灰情况下的改变情况,讨论了路面在采用纳150mm×150mm×150mm抗压强度3/216标养28d米硅灰水泥混凝土时的强度特征及耐久性。通过工程实际15
2、0mm×150mm×150mm劈裂抗拉强度3/216标养28d应用,说明了纳米硅灰水泥混凝土具有高强度及良好的耐早期抗裂性能0.5m/s风速久性,使用性能良好,且施工简单,成本较低。600mm×600mm×63mm1/2试验下24h关键词:路面;纳米硅灰;混凝土;强度;耐久性直径74mm、厚度37mm中图分类号:TU528文献标志码:B动态性能试验10/50标养28d圆柱体文章编号:1672-4011(2016)01-0016-02DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2016.01.0082路面纳米硅灰水泥混凝土力学性能试验[3]0前言2．1纳米硅灰
3、掺量与强度的关系不定形耐火浇筑料硅灰混凝土纳米硅粉现在被广泛使纳米硅灰以其颗粒级数及其微小可以大大加强混凝土用,如某省属重点水利工程项目计划,由于坝肩施工标段的密实度,进而大大提高混凝土和相关材料的强度和耐久工程复杂,技术难度高,一般施工队伍难以完成,泵站工性,同时由于其价格便宜,所以越来越受到科研人员和工程按建站目的,分为灌溉泵站、排涝泵站、排灌结合泵站、程技术人员的重视。加压泵站、供水泵站、多功能泵站等。硅灰掺量与混凝土强度的关系见图1。在氯盐、硫酸盐及海水侵蚀的情况下,掺加纳米硅灰的混凝土更体现了它们的优势,因为这涉及到了混凝土的耐久性,这些粒子会借助混凝土内部的孔
4、洞侵入混凝土内部。纳米硅灰的颗粒尺度已经达到了纳米级,由于其抗裂尺度极小,所以遇水后会表现出极大的活性,细度是硅粉很独特的性质之一,极高的无定型性及极高的二氧化硅含量,赋予其可以部分取代胶凝材料的优点,并且可以改善胶凝材料的颗粒级配。纳米硅灰的比表面积很大,且表面能较高,胶凝材料水化产物中的Ca(OH)可以与其反应,2降低或避免碱骨料反应的不利影响。纳米硅灰的火山灰性能也很高,一旦与水接触,大量硅灰颗粒便能很快溶解。如果纳米硅灰掺入混凝土,在水泥浆体和骨料界面的过渡区域由于火山灰的反应和减少而泌水,使界面处浆体密实,C(aH0)晶体细化,定向程度减弱,致使过渡区变薄,增图
5、1硅灰掺量与抗压强度的关系2加浆体与骨料界面的粘结。2．2抗冲刷磨损性能细颗粒的硅灰填充在水泥颗粒空隙间,使浆体更加密抗冲刷磨损性能曲线见图2。实,如果是素混凝土,那么粒子的这种侵蚀不会造成什么影响,可是一旦加入钢筋,变成钢筋混凝土这种影响就很明显了,这些粒子会腐蚀钢筋,造成混凝土强度下降,耐久性变差。而纳米硅灰的加入会大大改善这种情况,它们会填补混凝土内部的孔洞,提高混凝土强度和耐久性,使侵蚀性液体无法渗入或渗入不深。1试验用原材料性能[1-2]试验用纳米硅灰各化学成分的质量分数见表1。图2耐磨度曲线作者简介:吴典龙(1989-),男,安徽宿州人,硕士研究生主要研究方向
6、：结构工程·16·第42卷第1期Vol.42，No.12016年2月SichuanBuildingMaterialsFebruary，2016表面的氢氧根是质子化的,从而使得颗粒表面带正电。由3不同复合材料的强度及抗冲磨性能对比于颗粒表面均带有足够多的同种电荷,故颗粒之间相互排斥,分散体系的黏度降低,从而使得分散体系趋于稳定。颗粒在系统中的均匀度随其颗粒变小而呈现出上升趋2纳米硅灰的比表面积可以达到640~700m/g。同时纳米硅势,凝絮和沉降趋势也随之下降,这和很多物理原理都有灰成本较高也是其缺点之一。纳米硅灰与常规材料很大的关系。其一是由于颗粒的无休止的运动。在分散体
7、系中,不同是其尺度极小,这样会带来完全不同的物理化学变化,颗粒的运动部分是由于布朗运动引起的,它们通过碰撞传也为工程领域翻开了新的篇章。递能量。另外,颗粒的运动也取决于固相颗粒与溶剂之间性能或超高性能的水泥基涂料砂浆和混凝土材料中当的密度差异所引起的颗粒沉降。颗粒直径的变化不利于颗pH值处于9.5时,颗粒表面呈中性,达到等电位点。颗粒粒的运动。除上述原因之外,也要考虑带电颗粒之间的斥间由于缺少斥力作用彼此开始接近,由于有范德华力的影力作用,这样我们就可以解释为什么较大的颗粒更容易沉响,不规则网络结构在整个体系中形成了。降,而纳
