纳米材料在水泥基材料中的应用研究进展.pdf

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1、Vo1．41No．10化工新型材料第41卷第1O期·162·NEWCHEMICALMATERIALS2013年1O月纳米材料在水泥基材料中的应用研究进展朱建平冯爱虎王希建张战营赵洪义(1．河南理工大学材料科学与工程学院，焦作454000；2．山东宏艺科技股份有限公司，临沂276034)摘要纳米材料是近几年国内外新材料领域的研究前沿和热点。本研究综述了多种纳米材料在水泥基复合材料中应用的最新进展，分析了当前应用中存在的问题及纳米水泥基材料的发展趋势，并对今后研究的方向给出了可行性建议。关键词纳米材料，水泥基材料，硬化Researchprogressoftheap

2、plicationofnanomaterialsincement—basedmaterialsZhuJianpingFengAihuWangXijianZhangZhanyingZhaoHongyi(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000；2．ShandongHongyitechnologyCo．，Ltd．，Linyi276034)AbstractNanomaterialsinrecentyearsistheinternationalne

3、wmaterialresearchfrontierandhotpoint．Thelatestre—searchprogressonnanomaterialsapplicationsincemenvbasedcompositewasdetailed．Theproblemsemstingincurrentstudywereanalysed，trendsofnanocementbasedmaterials，thedirectionsforfutureresearchandfeasibilityproposalweregiven．Keywordsnanomateria

4、t，cement—basedmaterial，hardening水泥基材料是目前应用最广泛、最重要的传统建筑材料，时，可以降低水泥浆体的需水量。可能是当纳米颗粒掺量较随着社会工业化的深入发展和我国基础建设的广泛开展，高少时，填充效应会导致需水量下降，但是当掺量超过某一数值性能水泥基材料已经成为建筑材料领域的研究热点。纳米材时就会因为较大的比表面积而导致需水量上升。Kong料由于其小尺寸，呈现出许多特殊的性质，具有传统材料所不DeyuE5]认为纳米Si()2同时具有较大比表面积导致的需水量具备的多种优异的性能，使之成为当今材料科学领域研究的大和小颗粒的填充效应，

5、是否会对流动性有不利影响取决于热点。纳米颗粒具有粒径小、比表面积大、表面能高以及表面两者效应的大小。IucianoSenffren[6]的实验结果表明纳米原子所占比例大等特点，将纳米材料应用到水泥基材料中，可SiOz对剪切应力的影响要大于对黏度的影响，同时会使凝结以有效的增强水泥基材料的抗压、抗折强度，降低孔隙率，提时间缩短，达到最高水化温度的时间提前，可促进Ca(OH)z高抗氯离子渗透能力。本研究通过查阅大量相关文献，对不提早出现。同种类的纳米材料在水泥基材料中的应用现状进行了总结，对于强度的影响，一般认为纳米Si()2可以提高水泥基材同时指出了目前纳米材料

6、在水泥基材料应用中存在的问题和料的强度。叶青等[7最早对纳米SiOz在水泥基材料中的应发展方向。用进行研究，结果表明纳米SiOz具有比硅灰更高的火山灰活性，当纳米SiOa掺量为2～3％时，可以让水泥硬化浆体的1纳米材料在水泥基材料中应用的研究现状强度提高约5O。而ZhangMinhong~。]研究发现掺加2纳1．1纳米SiO2米SiOz使粉煤灰混凝土3d和7d的强度分别增加3O和纳米SiOz除了具有一般纳米材料的特性外，还能与水泥25，原因是增强了界面过渡区的强度；在矿渣混凝土中掺入水化生成的Ca(OH)z发生反应生成更多的CSH凝胶，因此纳米SiOz能提高混

7、凝土的强度，优化水化浆体孔结构，且随其研究最多。一般认为合适掺量下纳米si02可以提高水泥纳米siOz粒径的减小和分散程度的提高效果更加明显。Said基材料的强度，改善其耐久性能，但是也有研究表明对后期强AMc9l的结果表明，在纳米SiOz掺量不高于6的情况下，可度影响不大或有副作用。以提高试件强度，孔隙率和大孔比例下降，原因主要是纳米颗在对工作性能的影响方面，M．BerraE妇研究表明加入纳米粒的填充效应，并显著改善界面过渡区的结构使之更加致密。SiOz后会降低拌合物的工作性能，原因是纳米颗粒与水泥水NazariAE]将不同量的纳米SiO加入到自密实混凝土中

8、，发化后的Ca(OH)z迅速发生化学作