纳米SiO2对不同孔隙率下透水混凝土性能的影响

采用体积法设计孔隙率分别为15%、20%、25%的透水混凝土,研究了纳米SiO2(NS)对透水混凝土抗压强度、透水系数的影响规律。总结了不同孔隙率下透水混凝土的破坏形式,并分析了破坏机理。结果表明:随着NS掺量的增加,三种孔隙率下透水混凝土的抗压强度均呈先增加后减少的趋势,在NS掺量为1.0%时,抗压强度都达到最大值;NS对透水混凝土7 d抗压强度的提升效果比28 d更显著;随着孔隙率逐渐增大,NS对透水混凝土抗压强度的改善效果逐渐增强,而对透水系数的提升效果逐渐减弱;从透水混凝土的破坏形式上来看,随着孔隙率逐渐增大,掺入适量NS的透水混凝土,其骨料处断裂的现象相较未掺NS时逐渐增多。     

RS(Ⅰ)溶蚀抑制剂对喷射混凝土性能的影响

试验研究RS(Ⅰ)溶蚀抑制剂掺量对喷射混凝土性能的影响,并在广东某隧道进行实体应用效果对比。结果表明：RS(Ⅰ)掺量为20 kg/m³时,不仅不会影响喷射混凝土的凝结时间,而且还能减小混凝土的氯离子扩散系数,提高喷射混凝土的强度和抗溶蚀性能;在工程应用方面,掺20 kg/m³RS(Ⅰ)抗溶蚀喷射混凝土具有良好的力学性能及耐久性,与普通喷射混凝土相比,28 d抗压强度提高了44.5%,28 d氯离子扩散系数减小了13.7%,其有效扩散系数等级为“低”等级。     

纳米SiO2对高性能混凝土力学性能的影响

在混凝土中掺入纳米SiO2制备高性能混凝土,测试其力学性能。结果表明,对于同一种的混凝土,掺不同量的纳米SiO2后均能不同程度地提高混凝土的抗压强度,其中当纳米SiO2掺量为3%时,7 d龄期的混凝土抗压强度增强效果明显,较基准混凝土提高8.4%。     

掺纳米SiO2和掺硅粉高强混凝土性能的比较

对掺纳米SiO2和掺硅粉高强混凝土性能进行了研究，同时应用XRD和SEM对纳米SiO2、硅粉与水泥硬化浆体／大理石界面中氢氧化钙的反应程度进行了探讨。结果表明，掺入1％～3％纳米SiO2能显著提高混凝土的抗折强度、提高混凝土早期抗压强度和劈裂抗拉强度。掺3％纳米SiO2的混凝土，与掺10％硅粉的混凝土相比，其抗折强度约提高4％～6％，而与不掺硅粉的混凝土相比，其抗折强度约提高31％～57％。在3％相同掺量的条件下，与硅粉比较，纳米SiO2能更有效地吸收水泥硬化浆体／大理石界面中所富集的氢氧化钙，更有效地细化界面中的氢氧化钙晶粒，从而起到改善界面的积极作用。     

纳米SiO2对GRC性能的影响研究

研究纳米SiO2对玻璃纤维增强普通硅酸盐水泥(GRC)流动性和早期强度的影响；采用80℃热水加速老化试验方法，讨论加速老化条件下纳米SiO2对GRC耐久性的影响：通过光学显微镜、XRD微观测试对机理进行初步分析。研究结果表明．加入适量纳米SiO2可提高CRC早期强度和改善GRC加速老化后期强度。     

纳米二氧化硅对橡胶粉再生混凝土坍落度和抗压性能的影响

使用质量取代法研究纳米SiO₂（取代水泥）和橡胶粉（取代天然河沙）单掺和复掺对再生混凝土经7,28 d养护的抗压强度和坍落度的影响。通过试验结果发现：单掺橡胶时,随着橡胶粉掺量增加,再生混凝土的坍落度随之增大,当橡胶粉取代率达到5%时,再生混凝土的坍落度最大;单掺纳米SiO₂时,随着纳米SiO₂取代率的增加,再生混凝土的坍落度逐渐降低,取代率为3%时,再生混凝土的坍落度最小;单掺橡胶粉时,随着橡胶粉取代率的不断增加,经7 d养护的再生混凝土的抗压强度都随之降低,取代率低于5%时,经28 d养护的再生混凝土抗压强度得到提高;单掺纳米SiO₂时,随着取代率的不断增加,经7 d养护的再生混凝土的抗压强度随之增加;两者双掺时,既能弥补橡胶粉掺入强度的降低,又能抑制纳米SiO₂掺入后坍落度变差的缺点,达到互相弥补的作用。并通过扫描电镜对混凝土的形貌、过渡区和水化产物等微观结构进行了分析。     

纳米SiO2低温稻壳灰用于混凝土的研究

采用SEM/TEM技术,发现了稻壳灰(RHA)中含有纳米SiO2粒子,并揭示了低温稻壳灰(L-RHA)的显微结构。稻壳灰由纳米SiO2(～50nm)粒子疏松地粘聚而成。稻壳灰结构中除了以往报道的微米尺度的蜂窝孔(～10μm)外,还含有大量由SiO2粒子非紧密粘聚而形成的纳米尺度孔隙(<50nm)。纳米尺度的SiO2粒子及大量孔隙使稻壳灰对混凝土具有较强的增强改性作用。当低温稻壳灰替代10%～20%水泥时,可提高高强混凝土抗压强度10MPa以上。     

纳米SiO_2和纳米CaCO_3改善混凝土抗冻性能试验

研究了纳米SiO2和纳米CaCO3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SiO2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CaCO3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%。     

纳米SiO2和纳米TiO2改性沥青路用性能研究

通过室内针入度、软化点、延度、RTFOT和BBR等试验,分析了纳米SiO2、纳米TiO2加入到基质沥青和SBS改性沥青中后,对沥青的针入度、软化点、延度、复数剪切模量、车辙因子及疲劳因子等性能的影响。初步结果表明,纳米改性沥青的方法是可行的,为改性沥青的发展提供一种新思路。     

改性纳米SiO2有机成膜涂层对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

为了研究改性纳米SiO_2有机成膜涂层对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。选择氯化橡胶(CR)、丙烯酸(AA)、醇酸磁漆(AR)三种有机成膜涂料,制备出了6种改性和未改性纳米SiO_2有机成膜复合涂层混凝土,并采用电通量方法对涂层混凝土进行抗氯离子渗透能力测试。试验结果表明:在不同涂层材料中掺入未改性纳米SiO_2的掺量为1%、2%以及改性纳米SiO_2的掺量为2%、3%时,成膜复合涂层混凝土的抗氯离子渗透性能最好,且改性比未改性纳米SiO_2的改善效果要好。接触角测试结果表明:涂层混凝土的抗氯离子渗透能力与涂层的疏水能力之间存在正相关关系,即表面涂层的疏水性能越强,涂层混凝土的抗氯离子渗透性能越好。     

纳米SiO_2和钢纤维增强混凝土的断裂韧度

通过普通混凝土、纳米混凝土和钢纤维增强纳米混凝土三点弯曲小梁试件断裂试验,探讨了纳米SiO_2质量分数、钢纤维体积分数、预切口深度对混凝土断裂参数以及荷载-挠度曲线的影响.结果表明:在一定掺量范围内,纳米SiO_2和钢纤维的掺入可以提高混凝土的断裂韧度;当纳米SiO_2质量分数小于5%时,试件断裂韧度随着纳米SiO_2质量分数的增加而逐渐增大,而当纳米SiO_2质量分数超过5%后,试件断裂韧度随纳米SiO_2质量分数增大有下降趋势;随着钢纤维体积分数的增加,试件断裂韧度逐渐增大;随着切口深度的增大,试件断裂韧度逐渐减小.     

半浸泡下纳米SiO_2对水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀能力的影响

研究了半浸泡条件下不同粒径(10,50nm)与掺量(0%,1%,3%和5%)的纳米SiO_2(NS)对水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀能力的影响.侵蚀前,对NS复合砂浆的孔结构进行了分析,并测试了砂浆受侵蚀后的质量损失率、线性膨胀率以及抗折和抗压强度损失率,并利用扫描电镜(SEM)与X射线衍射仪(XRD)分析了砂浆浸泡区和干燥区的微观形貌与物相组成.结果表明:NS细化了砂浆内部孔隙并降低了孔隙连通性,增强了水泥砂浆在半浸泡下的抗硫酸盐侵蚀能力,且增强作用随着NS掺量的增加而增加,同时粒径为50nm的NS增强效果优于粒径为10nm的NS增强效果;砂浆浸泡区与干燥区的内部均生成了钙矾石和石膏晶体,而干燥区内部没有无水芒硝结晶,说明干燥区破坏的主要原因是硫酸盐化学侵蚀.     

表面修饰纳米二氧化硅对沥青性能的影响

研究了表面修饰纳米SiO2对沥青物理性能和紫外老化性能的影响,并通过高温储存稳定性试验探讨了纳米SiO2与沥青的相容性.结果表明：纳米SiO2的表面修饰显著增强了其与沥青的相容性,相同掺量下,表面修饰纳米SiO2改性沥青的软化点差值以及离析管上下两部分纳米SiO2含量的差值均要低于未修饰纳米SiO2改性沥青.与未修饰纳米SiO2相比,表面修饰纳米SiO2对沥青的软化点和黏度提高幅度更大,针入度降低更小,且可提高沥青10℃的延度.同时,表面修饰纳米SiO2改性沥青紫外老化后的黏度老化指数显著减小,表现出优良的耐紫外老化性能.     

PVA纤维混凝土力学性能增长规律研究

研究了PVA纤维长度和体积掺量对轴心抗压强度和抗折强度的影响,并采用灰色理论模型分析了轴心抗压强度和抗折强度随龄期的变化规律.结果表明:PVA纤维的掺入在一定程度上改善了混凝土的轴心抗压强度和抗折强度;非等时距GM(1,1)模型的预测精度较高.     

PVA纤维和纳米SiO2对地聚合物砂浆断裂性能的影响

针对72个尺寸为100mm×100mm×400mm的预切口小梁试件进行三点弯曲断裂试验,以临界有效裂缝长度、起裂断裂韧度、失稳断裂韧度和断裂能等参数为评价指标,研究了纳米SiO_2质量分数或聚乙烯醇(PVA)纤维体积分数对地聚合物砂浆断裂性能的影响.结果表明:在一定掺量范围内,纳米SiO_2或PVA纤维的掺入可以提高地聚合物砂浆的断裂性能;PVA纤维或纳米SiO_2掺入地聚合物砂浆后,能较大幅度地提高小梁试件的峰值荷载、临界有效裂缝长度、起裂断裂韧度、失稳断裂韧度和断裂能,这些断裂参数在纳米SiO_2掺量或PVA纤维掺量逐渐增大时皆呈现先增大后减小的趋势,并且在PVA纤维体积分数为1.0%或纳米SiO_2质量分数为1.5%的条件下达到最大值,此时小梁试件的荷载-裂缝口张开位移曲线最饱满,与坐标轴之间的包络面积最大.     

无机纳米SiO2复合涂料的制备及性能

本文介绍了无机纳米SiO2复合涂料的制备方法,讨论了SiO2胶体用量对涂料耐洗刷性、附着力影响以及SiO2胶体粒径大小对热稳定性的影响,并且给出合理的解释。     

纳米SiO2增强骨料裹浆对混凝土抗冻性能的改善

采用纳米增强骨料裹浆技术制备了纳米SiO2增强骨料裹浆混凝土,并测试了其浆体流变性、抗压强度、质量损失和动弹性模量,采用扫描电子显微镜(SEM)和压汞仪(MIP)研究了纳米SiO2增强骨料裹浆混凝土界面过渡区的微观结构和浆体孔结构.结果表明:纳米SiO2显著增加了浆体黏度,增强了骨料裹浆能力;纳米SiO2增强骨料裹浆混...     

纳米CaCO3对粉煤灰再生骨料混凝土性能及微结构的影响

研究了纳米CaCO₃(NC))和粉煤灰(FA)单掺及复掺对再生骨料混凝土(RAC)坍落度、力学性能、抗氯离子渗透性能、水化反应和微观结构的影响.结果表明：NC能够提高RAC的力学性能、抗氯离子渗透性能及水化反应速率，但会降低其坍落度；FA能够提高RAC的抗氯离子渗透性能和后期力学性能，但会降低其水化反应速率和早期力学性能；两者复掺后，单掺NC、FA时的负面影响得到改善，RAC具有较优的坍落度、力学性能、抗氯离子渗透性能和水化反应速率；复掺NC和FA可以降低RAC中氢氧化钙(CH)晶体的含量，填充RAC浆体结构的孔隙，修复新旧砂浆之间的界面过渡区(ITZ)，提高RAC的密实度.     

纳米SiO2与硅粉的火山灰活性的比较

本文应用XRD物相分析和强度试验对纳米SiO2与硅粉的火山灰活性进行了比较性研究。研究得到纳米SiO2与硅粉均为无定形的物质,纳米SiO2与氢氧化钙的反应速度远大于硅粉与氢氧化钙的反应速度,纳米SiO2与氢氧化钙反应钙反应形成水化硅酸钙凝胶的速度远大于硅粉的速度,由纳米SiO2与氢氧化钙剂成浆体的强度发展速度远大于硅粉的速度。总之,纳米SiO2的火山灰活性远大于硅粉的火山灰活性。本研究的目的在于应用少量的纳米SiO2来有效地吸收高性能水泥混凝土界面早期形成的氢氧化钙。