研 究 了纳 米 SiO：和 纳 米 CaCO，对 混凝 土 7d、28d和 78d抗压 强度 、劈 裂 抗 拉 强度 及 混 凝 土 抗 冻 性 能 的 影响 。试验结果表 明，纳米 SiO 能显著 改善混凝 土力 学性 能和抗冻性能 ，试验 中最优掺 量为 2％；纳米 CaCO，能显著 改善混凝土劈裂抗拉 强度和抗冻性能 ，但对抗压强度影响不显著 ，试验 中最优掺量 为 3％。 关 键 词 ：纳 米 SiO2；纳 米 CaCO3；混 凝 土 抗 冻 性 ． Abstract：Th e concrete compressive strength；splitting strength and frostresistance mixed with SiO2and CaCO3 nanoparticleswere experimentally studied．Resultsindicated thatthe added nano-SiO2improved markedly compressive strength，splittingstrengthandfrostresistance，andtheaddednano—CaCOshadobviousimpactsonsplittingstrengthand frostresistanceaswellaslittleefecton compressivestrength．Theoptimalreplacementlevelsofcementby SiO2and Ca— CO3nanoparticlesforproducingconcretewere2．0％ and 3．0％ respectively． Keywords：SiO2nanoparticles；CaCO3nanoparticles；Frostresistanceofconcrete 中图分 类号 ：TU528．01 文献标识 码 ：A 文章编号 ：1000—4637(2015)07—06一O5 0 前 言研究发现【--2]．水泥水化产物之一的水化硅酸钙 凝胶 (C—S—H凝胶)的平均粒径为 lOnm。Nonat[~、 Jennings~和 RichardsontSl确认 C—S—H 的最 小 粒 径 为 5nm，水 泥石 实 际上 是 由水化 硅 酸 钙凝 胶 为主 凝 聚 而 成 的 微 观 上 相 当 粗糙 的初 级 纳米 材料 fq。根 据 Mehta“最 简单 、最有 效 的解决 方 案 ”，可 以利 用 纳米 材 料 的高 物 理 填 充 效 应 和化 学 活性 填 充 微 裂缝 和 孔 隙 ，改 善 混凝 土 纳米 结 构 的密 实 性 ，从 而 提高 混 凝土 的耐 久性 。Balagurumh]]~ 纳米 技术研 究 了水 泥 的水 化 进程 ．发现 较好 的微 纳米 结 构 确 实可 以明 显 改善 混凝 土 的性能 。 因此 ，本文 利用 具 有优 异特 性 的纳米 SiO：和 纳 米 CaCO 改 性 混凝 土 ，探 索提 高混 凝 土抗 冻 性 的新 思 路 。 ’ 1 原 材料 和试 验方 法 1．1 原材 料 水 泥 ：宁夏 某公 司生产 的硅 酸盐 水 泥 (P·O 42．5 级 )，水 泥性 能指 标满 足相 关标 准要求 。 基 金 项 目 ：国 家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 (51368049)；教 育 部 “长 江 学 者 和创 新 团 队发 展 计 划 ”创 新 团 队 资 助 项 目 (IRT1067)。 一 6 一 粗 细骨 料 ：宁夏镇 北堡 产 的粗 细骨料 ，其 中粗 骨 料为碎石 ，5-20mm粒径 ，压碎指标 5．3％；细骨料为 中砂 。纳米 SiO 和纳米 CaCO：杭州某新材料有限公 司生产 ，平均 粒径 均为 25nm，比表 面积 分别 为 230mZ／g和 40mZ／g，纯度 分 别 为 99．6％和 98．9％，烧 失 量 均合格 。 粉煤灰 ：宁夏某公司生产的 I级粉煤灰 。 减水剂 ：北 京产 FDN高浓 型萘 系 高效减 水剂 。 1．2 试 验方法 基 准 组 混 凝 土 的砂 率 为 43％ ，固定 用水 量 为 150kg／m 。纳米 SiO2按 1％、2％和 3％(质 量分 数 )、纳 米 CaCO3按 1％和 3％(质 量 分数 )，粉 煤 灰按 20％和 25％(质量 分 数 )等量 取 代 水 泥 ，水 胶 比均 为 0．4，掺 加 高效减 水剂 使混 凝 土坍落 度保 持在 60～lOOmm之 间。混凝土配合比见表 1。按照 SL352-2006(水工 混凝 土试 验规 程》测 试 混凝 土 的力学 性能 。采用 GB／ T50082- 2009(普 通混凝 土 长期 性 能和 耐久 性 能试 验 方法标 准 》中的慢冻 法测试 混 凝土 的抗 冻性 能 。 2 结果 与分析 2．1 试 验结 果 、 2．1．1 矿物掺合料对混凝土劈裂抗拉强度 的影响 (1)纳米 SiO2的影 响

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