产品搜索
纳米胶体SiO2在新拌混凝土中的应用
水泥混凝土易出现密实度不足、空隙率较大的结构缺陷,导致强度和耐久性达不到使用要求。在20 世纪 90 年代初,研究发现水泥水化产物硅酸钙凝胶(简称 C-S-H 凝胶)包含大量纳米聚集颗粒,作为水泥基材料粗分散体系的分散介质,粘结粗、细集料和未水化产物,填充结构空隙,保障硬化混凝土结构强度。近年,水泥混凝土中应用的纳米胶体材料越来越广泛,包括纳米胶体 SiO2、石墨烯、碳纳米管等。纳米材料颗粒尺寸小、比表面积大,作为改性剂加入水泥基材料,空隙填充作用明显并具有高反应活性,可有效提高水泥基材料密实度、促进结构缺陷改善,因此广泛用于混凝土耐久性能提高。纳米胶体 SiO2 所具有的优良性质对水泥产物和混凝土也有提高。纳米胶体 SiO2 和氢氧化钙在硬化水泥浆中的反应,对比硅灰,纳米胶体 SiO2 与水泥基材料上的氢氧化钙反应速率更快,反应过程中吸收水泥基上富集的氢氧化钙,有效降低混凝土中氢氧化钙的含量,产生更多的水化硅酸钙凝胶。纳米胶体 SiO2 二次水化、高火山灰效应,在混凝土硬化过程中发挥晶核、填充作用
掺入纳米胶体 SiO2 对混凝土各个龄期的强度均有所提高。对比普通混凝土,掺入该材料的混凝土强度提高较大。2%掺量的纳米胶体 SiO2 可以缩短凝结时间,提高七天的早期强度。纳米胶体 SiO2 的粒径越小,分散越均匀,其掺量对混凝土的强度和内部致密程度也有着积极的影响。
复冻融循环破坏时,掺入纳米胶体 SiO2后的混凝土有少部分表层浆体剥落,相比于普通混凝土,质量损失率小,并且不同的最大冻融次数各循环时间点的抗冻性系数和弹性模量对比,掺入纳米胶体 SiO2 的混凝土均比普通混凝土有所提高,掺入纳米胶体 SiO2 有助于混凝土抗冻性能的提升。
纳米胶体 SiO2在水泥基材料中起到晶核、微集料填充的作用,通过与水化产物氢氧化钙二次水化促进水泥的水化,提高水泥基材料密实度,改善水泥基材料的力学性能、变形性能和抗冻性能等。
(文章转自中国知网www.cnki.net,如有侵权联系删除)