：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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