纳米碳酸钙对水泥物理性能影响的试验研究.pdf

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1、纳米碳酸钙对水泥物理性能影响的试验研究王玉杰，刘炳华(1．赞皇县交通运输局，河北石家庄051230；2．河北交通职业技术学院，河北石家庄050091)摘要：选取纳米碳酸钙材料对道路用水泥的物1试验原材料理性能影响进行试验研究，旨在为纳米碳酸钙1．1水泥材料在水泥混凝土中的技术应用提供理论采用42．5级普通硅酸盐水泥，密度为3．15g／cm3。依据。1．2纳米碳酸钙(CaCO)关键词：纳米碳酸钙；水泥物理性能；试验研究采用纳米CaCO(简称为NC)，比表面积大于中图分类号：TU528．041文献标识码：B18m／g，平均粒径100am，C

2、aCO，含量大于98％，结晶非常完整，且由纳米级的颗粒晶体组成。Thestudyontheefectsof1．3细骨料采用河砂，主要技术指标见表1，使用前先用烘箱Nanometercalciumcarbonatetothe烘干。physicalpropertiesofcement1．4粗骨料采用碎石，其主要技术指标见表2，试验前用水冲WANGYu—jie，LIUBing—hua洗干净并风干。(1．ZanhuangTrafficAuthority，HebeiShijiazhuang051230China1．5减水剂2．HebeiJiaot

3、ongVocationalandTechnicalCollege，采用聚羧酸系高效减水剂，减水率30％左右。HebeiSh~iazhuang050091China)1．6无水乙醇2试验配合比Abstract：Westudytheeffectsnanometercalciumcar—纳米CaCO的掺量分别为水泥质量的0．5％，bonatetothephysicalpropertiesofcement．Inorderto1．0％，1．5％，2．0％，2．5％，3．0％，4．0％。水泥净浆carryontheexperimentalstudy

4、fornanometercalcium的试验编号与纳米CaCO的掺量见表3。用于水泥胶carbonatetechnologyapplicationincementconcrete．砂强度试验的配合比例见表4，纳米CaCO的掺量分Keywords：Nanometercalciumcarbonate；thephysical别为水泥质量的0．5％，1．0％，1．5％，2．0％，2．5％，propertiesofcement；experimentalstudy3．0％，其中各试验组的水胶比均为O．5。表l砂的主要技术指标收稿日期：2013—12

5、—26作者简介：王玉杰(1977一)，男，河北赞皇人，工程师。一39—王玉杰，刘炳华：纳米碳酸钙对水泥物理性能影响的试验研究表3纳米CaCO的掺量表5NC对水泥物理性能的影响结果各组分比例(％)试样编号水泥NC32注：表中各配比均为质量比。—31表4水泥胶砂强度试验配合比豁26图1运输结点层次划分指标体系浆体流动性没有影响；(2)表层吸附水，这部分水在水泥颗粒表面形成水膜，水膜的厚度对浆体的流动性起着决定性作用。NC是非常细小的颗粒，比表面积相当大，在掺量3试验方法较低时，它的掺入虽然减少了一部分填充水，但却大NC对水泥物理性能影响的试

6、验研究按GB／大增加了表层吸附水，其综合结果就会引起混合体系T1346—2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间和需水量的增加。但是随着NC掺量的增加，其作为超安定性检验方法》进行，NC对水泥力学性能的影细矿物掺合料的增塑减水作用开始发挥，并超过因为响研究按GB／T17671—1999《水泥胶砂强度检验其非常大的比表面积而造成的增水作用。这种减水方法》进行，分别探讨了不同掺量的NC对水泥净作用主要表现在超细矿物掺合料的“微填充效应”、浆标准稠度用水量、凝结时间、体积安定性以及水“形貌效应”以及“分散效应”上。泥胶砂强度的影响。从图2可以看

7、出，NC掺量为0．5％时水泥的凝结4试验结果与分析时间比未掺NC的凝结时间略微减小，这可能是由于NC对水泥标准稠度用水量、凝结时间以及体积NC的界面效应引起的，由于它具有较高的活性，因此安定性影响的试验结果见表5和图1和图2。由表5易与周围原子结合而形成稳定结构，从而导致水泥的和图1可见，当NC掺量在0．5％～3％之间，随着NC凝结时间缩短。当NC掺量由0．5％增加到5．0％时，掺量的增加，水泥的标准稠度用水量逐渐增加。当水泥的凝结时间又逐渐变长，无论是初凝时间还是终NC掺量为3％时，水泥的标准稠度用水量较未加NC凝时间均普遍超过基准试

8、样。这可能跟NC对混合体的空白试样增加了13．1％。当NC掺量增加到4％系中cA的水化反应的阻碍作用有关。NC能使混合时，标准稠度用水量开始下降，当NC掺量为5％时，体系中含有S0_2和C0的凝胶体在CA表