复掺纳米材料对混凝土力学性能的影响研究

分类： 工程与技术科学 >> 工程与技术科学其他学科 提交时间： 2023-11-10 合作期刊: 《应用力学学报》

赵鹏龙 司政 柯梅尉 杜晓奇 黄灵芝

摘要： 纳米材料可有效改善水泥基的力学性能和耐久性,为探索纳米SiO2、Fe2O3对混凝土材料的增强机理,研制力学性能更优的混凝土,制备了0%～2.0%掺量范围内单掺纳米SiO2、纳米Fe2O3、复掺纳米SiO2和纳米Fe2O3的混凝土试件,对养护龄期为7 d及28 d的混凝土力学性能开展试验研究,结果表明:纳米材料总掺量为1.5%且纳米SiO2掺量为1.0%、纳米Fe2O3掺量为0.5%时改性混凝土的力学性能达到最优,该复掺比例改性混凝土比普通混凝土及同掺量的单掺改性混凝土具有更优异的力学性能。采用冷场发射扫描电镜对纳米改性混凝土内部微观形貌进行观察,并借助能量分散谱仪分析纳米改性混凝土的化学成分,结果表明掺入的纳米SiO2及纳米Fe2O3会发生晶核作用并与Ca(OH)2晶粒发生化学反应,在混凝土内部分别生成珊瑚状、球状水化产物C-S-H凝胶及C-F-H凝胶,晶核的高活性吸附凝胶在其表面聚集,减少Ca(OH)2晶粒的数量,并互补填充形成密实的水化产物,使混凝土结构更加紧实致密。研究成果可为高性能混凝土的研发提供参考。

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