纳米改性碱激发胶凝材料的研究进展

以添加纳米组分为手段的纳米技术为胶凝材料改性提供了新方法。本文综述了纳米SiO₂等纳米颗粒及碳纳米管等纳米材料对碱激发胶凝材料工作性能、凝结硬化行为、力学性能与耐久性的影响。纳米SiO₂等高活性纳米颗粒发挥提供可溶性硅的化学作用,诸如纳米TiO₂等其他超细颗粒发挥成核位点、颗粒填充的物理效应,可加速反应、致密基体、提升强度、降低渗透等,从而获得性能更优异的纳米改性碱激发胶凝材料。碳纳米管及石墨烯等多维纳米材料具有优异的力学性能,可提升碱激发胶凝材料的韧性、改善其脆性,且优异的电学性能可赋予碱激发胶凝材料损伤自诊断、光催化等功能。本文还分析了已有研究中改性浆体流动性、凝结时间及硬化体强度、抗渗透等结果并不一致的原因,指出纳米SiO₂对液相环境的影响及其与溶液中Ca²⁺的作用是导致结果差异的主要原因。此外,还展望了该领域未来研究重点。