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纳米SiO_2对水工混凝土耐久性影响试验研究
  • 资料大小:260KB
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  • 发布时间:2021-10-10
资料介绍

: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 :A doi:10.3969/j.issn.1000—1379.2011.07.052 ExperimentalStudy ontheEfjFectofNano-SiO2toDurability in HydraulicConcrete HUANG Gong—xue ,XIE Xino—peng (1.VocationalCollegeofWaterCouservancy.NorthChinaInstituteof WaterConservancyandHydroelectricPower,Zhengzhou450008,China; 2.ZhengzhouInstituteofAeronauticalIndustryManagement,Zhengzhou450015,China) Abstract:Nano—SiO2isthenew materialwhich hasparticularprope~ies,such assurfaceefect,smallsize efectand macroquantum tunnelefect and SOIm..rhepefomlanceand mechanism ofnano—SiO2oncrackresistance,impermeability,frostresistanceofhydraulicconcreteareanalyzed.The resultsshow thatnano-SiO2hasan evidentimprovementon concrete microstructure and thewholeperformances.Nano—SiO2can sealtheholesof concrete.The durabilityofhydraulic concreteisimproved byimprovingthepropertiesofcrackresistance,impermeability,frostresistance,resistance tt)chemicalattackand anti.erosion ofconcrete. Key words:nano—SiO2;durability;compressionstrength;splitstrength;resistancethrough pefornmnee;hydraulicconcrete 水¨J混凝土通常需 要承受环 境水 的作用 (如水 的渗 入 、冲 J|Ij1j、冻融 、侵蚀等 ),其工作环 境 比其 他建 筑物混 凝土所 处环境 更为恶劣 和复 杂 ,改善 水工混 凝 土 的耐久 性 成 为研究 的热 点 。纳米材料是一种新材料 ,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 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 的作 川 1 纳米材料的特性 纳米材料是指 由尺寸 为 0.1~100nm 的纳米 粒子 构成 的 材料 的总称 由于纳米 粒子 处在原 子簇 和宏观 物体 交界 的过 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 纳米材 料具 有异 于普 通材 料 的光 、电 、磁 、热 、力 学 、机 械 等性 能 根据物理形态的不同可将纳米材料大致分 为纳米粉末 、 纳米纤 维 、纳米膜 、纳米块 体和 纳米相分 离液体 等 5类 。 目前 心用于混凝± 中的纳 米材料 主要是 纳米 矿粉 ,包括 纳米 SiO。、 纳米 Ca(X)等。 纳米 Sit) 分 f状态 呈 一维链 状结构 ,因表 面欠 氧而 偏离 rf急态的砘瓴 结 卡勾,分 子式 为 SiO: 。纳米 SiO 为无 定形 物 , Si() 量在 999% 以 1,粒径仪 为 10~25III1l,足 一种较佳 1 . 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 材 料的制备 。 2 试验原料及方案 2.1 试 验原 料 水 泥为 42.5R普 通硅 酸盐水 泥 ;粗骨 料采用 人工 碎石 ,粒 径 为 5~20inm,表观 密度 为 2.92 cm ;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 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 的纳米 SiO,。 2.2 试 验 方案 基体混凝 土设计 强度 等级为 C40,水 灰 比为 0.4,配 合 比为 水泥:砂 :石 :水 :538:546:1061:215。纳米 SiO,的掺量 分别 为水泥用量的 1% 、3% 、5% 。试件尺寸 、试件制作与养护 、混凝 土抗压强度 、劈拉强度 、抗 渗 、抗冻 、抗化学侵蚀 、抗 冲磨 试验按 《水工混凝土试验规程》(SL352-2006)中有关规定进行 。

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