纳米SiO2对石灰基材料性能影响研究进展

作为一种应用广泛的无机纳米材料,纳米SiO2颗粒尺寸小、比表面积大、表面吸附性强,在改性石灰早期强度低和耐久性方面效果显著.综述了纳米SiO2对石灰基材料力学性能、耐久性以及改性机理等方面的研究进展,并基于上述综述提出了纳米SiO2改性石灰基材料当前存在的问题,结合纳米SiO2改性石灰的应用情况,展望了该类材料未来的发展方向.     

纳米SiO2的分散性对水泥胶砂强度的影响

采用手工搅拌、机械搅拌以及超声波作用对纳米SiO2进行分散处理,通过纳米粒度Zeta电位仪测定纳米SiO2胶体粒径及粒径分布,研究了纳米SiO2的分散性及其对水泥胶砂强度和毛细吸水的影响.研究结果表明,比较三种分散效果,超声波作用最好,机械搅拌次之,手工搅拌最差;增加超声波作用时间,纳米SiO2胶体平均粒径降低,分散性提高,超声波作用超过10 min,纳米SiO2胶体小颗粒增多,但粒径分布曲线整体向大颗粒方向偏移,分散性提高不明显;水泥胶砂强度和毛细吸水性与纳米SiO2的分散性有关,随纳米SiO2分散性的提高,水泥胶砂强度增大,毛细吸水系数降低,胶砂试件的密实度提高.     

纳米SiO2粉煤灰轻骨料混凝土抗离析性能的试验研究

掺加不同比例的粉煤灰和纳米SiO2,制备了强度等级为LC40 ～ LC50的轻骨料混凝土.通过坍落度和分层度试验研究了轻骨料混凝土的抗离析性能.结果表明:单掺细度较高的粉煤灰能够增强轻骨料混凝土的流动性,使坍落度变大,同时随粉煤灰掺量增加,混凝土分层度变小,轻骨料上浮有所缓解,但依然存在;单掺纳米SiO2可以在一定程度上提高轻骨料混凝土的抗离析性能,但同时也会使混凝土拌合物流动性变差;复掺纳米SiO2和粉煤灰不仅可以增大轻骨料混凝土的坍落度,而且可以提高其抗离析性能,阻止轻骨料的上浮.研究表明,复掺2％纳米SiO2和18％粉煤灰的轻骨料混凝土工作性最佳.力学性能试验表明:复掺纳米SiO2和粉煤灰,可以提高轻骨料混凝土的抗压强度.     

纳米SiO2对Zn-Ni/纳米SiO2复合镀层性能的影响

先通过赫尔槽试验优化了乙酸盐体系电镀Zn-Ni合金的基础镀液配方,得到了全光亮的赫尔槽试片;再向基础镀液中添加纳米SiO_2,通过单因素试验研究了纳米SiO_2的质量浓度对Zn-Ni/纳米SiO_2复合镀层的孔隙率及耐蚀性的影响。结果表明:当纳米SiO_2的质量浓度为8g/L时,Zn-Ni/纳米SiO_2复合镀层的孔隙率最低,耐蚀性最好。     

纳米颗粒SiO2和CaCO3对混凝土动力特性的影响

制备了掺量为0.2％的纳米SiO2(NS)和纳米CaCO3(NC)混凝土,之后采用φ100 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置测试了养护龄期为28 d的两种混凝土在不同应变率等级下的动力特性并与普通混凝土(PC)进行对比研究.结果表明,准静态荷载下,NC比PC和NS表现出更高强度和更好的变形性能;动荷载作用下,当平均应变率为75 s-1时,NC、NS动态抗压强度为PC的112.6％和94.2％,125 s-1时分别为PC的108.8％和94.4％.从韧度的评价指标来看,纳米CaCO3颗粒可更有效发挥对混凝土的增韧优势,在应变率为75 s-1和125 s-1时,全韧度比PC增幅达到53.8％和34.0％.     

纳米SiO2强化再生粗骨料及其对混凝土抗压强度的影响

为研究纳米SiO2(NS)对再生粗骨料及混凝土的强化效果,对15组不同NS掺量、NS加入方式和再生粗骨料取代率下的混凝土进行了抗压强度测试,结果表明:在龄期和NS掺量相同的条件下,混凝土抗压强度随着再生粗骨料取代率的增加而降低;混凝土的抗压强度随着NS的掺量的增加出现先上升后下降的趋势,取代率为50％和100％的再生混...     

再生粗集料对不同强度等级混凝土耐久性能的影响

研究了再生粗集料完全取代普通粗集料对不同强度等级的混凝土耐久性能的影响。主要从混凝土电通量、氯离子扩散系数（RCM）、抗压强度等方面来进行对比验证。结果表明再生粗集料混凝土的耐久性较普通粗集料的耐久性差,但随着混凝土强度等级的提高,再生粗集料混凝土与普通粗集料混凝土耐久性能差距缩小,因此,在实际工程应用中可以用再生粗集料完全取代普通粗集料配制混凝土。     

纳米SiO2水中分散性能的影响因素研究

采用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为分散剂,通过超声波作用对纳米SiO2粉体进行水中分散,并采用分散体系粒径分析和测定Zeta 电位及透光率的方法,研究了SDBS含量、超声分散时间等因素对分散性能的影响.结果表明,纳米SiO2的粒径随分散剂含量、超声时间的增加,表现出先减小后缓慢增大的变化趋势.在适量SDBS的条件下,纳米SiO2分散体系因静电和空间位阻的作用而表现出良好的分散稳定性.SDBS对纳米SiO2粉体的较佳分散工艺为:SDBS含量为1.6% ,超声处理时间为18 min.     

硅烷偶联剂对纳米SiO2／NR复合材料结构与性能的影响

用硅酸钠制备纳米SiO2乳液,用氯化铵控制粒径大小,然后与天然胶乳共混共沉制备出SiO2／NR复合材料。采用SEM对SiO2／NR复合材料断面进行分析,观察SiO2粒子大小和形态,并对其力学性能进行测试。结果表明,经过硅烷偶联剂处理的纳米SiO2在复合材料中分散均匀,力争性能较好。     

环氧树脂/SiO2纳米复合材料性能的研究

采用直接共混法制备环氧树脂纳米复合材料,研究纳米SiO2的用量对纳米复合材料力学性能、耐热性以及粘度的影响。结果表明,当纳米SiO2用量为3％时,复合材料的综合性能最佳,其中冲击强度为37．9kJ／m^2,弯曲强度为192．8MPa,弯曲弹性模量为4．5GPa,马丁耐热温度为118℃。     

纳米SiO2对氧化镁激发矿渣材料性能的影响试验研究

为改善MgO-激发矿渣材料(MASM)力学性能,利用纳米SiO₂(NS)促进MASM的强度发展,研究了不同NS掺量对MASM凝结时间、抗压强度、水化历程、水化产物和微观形貌的影响,分析并揭示了NS的作用机理。研究结果表明:随着NS掺量的增大,MASM凝结时间逐渐缩短,流动度逐渐减小;NS掺量越大,矿渣水化越快,主要水化峰出现越早,峰值越高。NS不仅促进了MgO的反应和C-(A)-S-H的形成,还提高了MASM的结构密实性。掺入1%~2%(质量分数)的NS,可将MASM的抗压强度分别提高7.12%~33.37%(3 d)、12.44%~26.29%(7 d)、12.49%~31.09%(28 d)。     

纳米二氧化硅对涤纶拉伸性能的影响

用原位聚合法制备不同含量纳米SiO2的PET/SiO2切片,并对其进行纺丝。测试结果显示:含纳米SiO2的PET切片纺丝温度降低了15℃,初生丝及POY的拉伸平台分别比对照样品大约25%和10%,二者的平台更平直,而且有明显的转折点。这表明含纳米SiO2的纤维有更好的可纺性和拉伸性能。热台偏光显微镜和DSC实验都证实了在降温过程中,微晶出现的起始温度比对照样品降低了15℃,但随后的结晶速率大大加快。电镜照片表明,含纳米SiO2的丝表面出现凹坑,这现象也将有利于染整工艺。     

粉煤灰掺量对高性能自密实混凝土抗压强度发展影响分析

粉煤灰对自密实混凝土的工作性能、抗压强度和耐久性能等有着显著的影响.为了探究粉煤灰掺量对自密实混凝土抗压强度发展规律的影响,配制了粉煤灰掺量为30％、45％、60％(体积分数),水灰比为1.05、1.15、1.25(体积比)的自密实混凝土并进行立方体抗压强度试验,对其3d、7d、28d、90d抗压强度的变化规律进行了分...     

纳米SiO2填充改性聚丙烯的研究

通过双螺杆挤出机组共混造粒以及注射成型的方法制备纳米二氧化硅/聚丙烯复合材料试样条。测试样条的性能,分析和研究不同配比的纳米SiO2含量对复合材料的影响。实验结果表明,加入少量的纳米SiO2后,复合材料的力学性能有较为明显的改善。当纳米SiO2含量为1%时,复合材料的拉伸强度提高了9.40%;熔体流动速率提高了5.0%;当纳米SiO2含量为0.5%时,冲击强度提高了16.44%。     

用低等级湿排灰配制中低强度混凝土的试验研究

以生石灰、生石膏为激发剂,采用化学激发、水热激发与机械磨细相结合的高效复合活化技术对低等级湿排粉煤灰进行活化处理,可得到高活性粉煤灰掺合料。用此掺合料,掺入高效减水剂,配制出高掺量粉煤灰C20~C40中低强度混凝土,粉煤灰取代水泥率可达到40%~50%,试样7d抗压强度与基准混凝土相当,28d与60d抗压强度达到或超过基准混凝土。     

含浆量对再生混凝土性能及强度的影响

再生集料表面包裹着一层硬化水泥砂浆、导致再生混凝土的强度变化较复杂。利用集料的吸水率指标来探讨如何利用吸水率、取代率来推算含浆量以及不同含浆量的再生集料对混凝土7d、28d强度;再生混凝土的强度与灰水比的线性关系和工作性能的影响。     

纳米二氧化硅对PBT力学和结晶性能的影响

采用熔融共混的方法,将纳米SiO2添加到聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中,制备出PBT/纳米SiO2复合材料,对其力学和结晶性能进行分析研究。结果表明,随着纳米SiO2含量增加,PBT/纳米SiO2复合材料的拉伸强度和弯曲强度增加,PBT的结晶度增加,球晶尺寸减小,最大扭矩和平衡扭矩变化不大。当纳米SiO2含量为0.1份时,PBT的拉伸强度提高12%,断裂伸长率提高100%,冲击强度提高10%,弯曲强度提高5%,综合力学性能最好。     

粉煤灰细度对不同强度等级混凝土抗CL^-性能的影响

通过新拌混凝土需水量、抗压强度、CL^-快速渗透试验和5%NaCl溶液浸泡试验,确定不同细度粉煤灰配置的低、中、高强混凝土的抗CL^-渗透能力。结果表明：粉煤灰细度可提高低、中强混凝土的早期强度;高强混凝土的早期强度下降较少;各强度等级混凝土的后期强度普遍提高。粉煤灰细度越高混凝土抗CL^-渗透能力越明显,高水胶比混凝土比低水胶比混凝土更明显。     

提高中等强度等级混凝土抗氯离子渗透性能的研究

通常可采用提高混凝土强度的方式来提高混凝土的抗氯离子渗透性能,但实践证明该方法不一定能达到预期工程目标.本文通过4因素3水平正交试验研究了混凝土强度与氯离子渗透能力之间的关系.选择水胶比、矿物掺合料掺量、胶凝材料总量、石灰石粉占矿物掺合料的比例等4个影响因素,得出以下结果:对于混凝土强度,矿物掺合料是影响最大的因素,而石灰石粉的影响是最小的;但对于混凝土抗氯离子渗透性,石灰石粉掺量是影响最大的因素.石灰石粉掺量增加可降低混凝土强度,但可增加抗混凝土氯离子侵蚀的能力.可通过调整石灰石粉的掺量来增强混凝土抗氯离子侵蚀能力并控制其强度不致过高.存在使混凝土最密实,混凝土抗氯离子渗透性最好的最优石灰石粉掺量.