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納米材料對混凝土抗沖磨性能的影響

混凝土的強(qiáng)度、密實(shí)度、表面平整度及粗骨料的粒徑等，是影響混凝土抗磨蝕能力的主要因素。為了優(yōu)化抗沖磨混凝土膠材顆粒級配，提高密實(shí)度,使用納米材料。納米材料不僅能起到填充微孔隙的作用，而且其顆粒尺寸小，比表面積極大，具有極高的反應(yīng)活性，可通過這兩方面的作用來提高混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)度,以增強(qiáng)其抗沖磨性能。

為了研究納米二氧化硅對混凝土抗沖磨性的影響，分別用圓環(huán)法和鋼球法測定混凝土的抗沖磨強(qiáng)度。其結(jié)果見表1、圖2。

從已取得的試驗(yàn)成果可以看出:摻入納米材料可以提高混凝土的抗沖磨性能，但是過量的納米材料反而使抗沖磨性能下降。適量的納米材料具有極佳的反應(yīng)活性，與水泥中的氫氧化鈣生成水化硅酸鈣凝膠;納米二氧化硅顆粒小，對水泥漿體的空隙起到填充作用,二者結(jié)合協(xié)同提高了混凝土的抗沖磨性能。過量的納米材料由于比表面積大,其巨大的需水量會吸附過量的攪拌用水，造成實(shí)際水膠比降低，水泥顆粒水化不良，反而降低混凝土的抗沖磨性能。

結(jié)論

1)納米材料比硅粉更具有優(yōu)勢,其更小的粒徑能更密實(shí)的填充空隙，更大的活性也更利于與水泥水化中間產(chǎn)物的反應(yīng)。

2)納米材料可以有效的提高混凝土的抗沖磨性能，對混凝土的強(qiáng)度亦有貢獻(xiàn)，然而納米材料巨大的比表面積造成的需水量較大,需合理地選擇其品種和摻量。混凝士收縮率增大。在以后利用再生骨料配制再生混凝土應(yīng)該考慮配合比大小、各項(xiàng)材料的用量,盡可能地減小收縮

率，增加再生混凝土的強(qiáng)度和性能。

3)抗侵蝕性。有相關(guān)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，再生混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性可以與普通混凝土保持基本相同,但條件是再生骨料取代率要小于30%。伴隨著再生骨料取代率的增加,再生混凝士的抗硫酸鹽侵蝕性降低,但差別不大。

4)耐久性。綜合科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),混凝土的耐久性是由其本身的強(qiáng)度和硬度決定的。由于再生骨料不可避免的缺陷，在混凝士中摻加再生骨料的量越高，耐久性就會越差。當(dāng)取代率低于50%時(shí)，與普通混凝土耐磨損深度差別不大,當(dāng)取代率為100%時(shí),較普通混凝土的耐磨損深度增加了34%

5)抗凍融性。對于再生混凝土抗凍融性的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，再生混凝土抗凍融性優(yōu)于通混凝土,也有研究發(fā)現(xiàn)再生混凝土抗凍融性劣于普通混凝土，目前沒一致的規(guī)律結(jié)論。造成實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果差別較大的原因可能是再生骨料的來源和性能的差異較大圖。

試驗(yàn)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》( DL T5150— 2001) 進(jìn)行混凝土拌合物塌落度、含氣量，混凝土抗壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度和抗沖磨強(qiáng)度的檢測。