纳米级颗粒在水泥基材中的应用概况.docx

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1、纳米颗粒改性水泥基混凝土的应用概况ApplicationsituationsonNano-ModifiedCementConcrete姓名：卞周宏学号：00986任课老师：王贤保教授课程：纳米材料摘要随着混凝土材料的不断发展，高性能已成为混凝土材料的主要发展趋势。高性能混凝土（HPC）作为具有高性能的新型水泥基复合材料，在工程实践中得到了越来越广泛的应用。纳米材料作为一种新型材料，在很多领域也都得到了应用，在高性能混凝土中也是如此。本文围绕纳米材料和高性能混凝土这两个出发点，通过对纳米材料的表面与界面特性的了解，研究了其对

2、混凝土的强度和耐久性的影响，分析了纳米材料在混凝土中的作用机理，为二者复合提供了一定的依据。关键词：高性能混凝土纳米材料表面效应火山灰活性ABSTRACTSWiththecontinuousdevelopmentofconcretematerials,highperformancehavebecomethemaintrendsofdevelopmentofconcretematerials.Highperformanceconcrete(HPC)asanewtypeofcement-basedcompositemateri

3、alswithhigh-performances,hasbeenmoreandmorewidelyusedinengineeringpractice.Nano-materialsasanewtypeofmaterialshavebeenappliedinmanyareas,samelyinconcrete.Thispaperstudiedtheinfluenceonthestrengthanddurabilityofconcreteandanalyzedthemechanismofnanomaterialintheconc

4、rete,providedacertainbasisforthecompositebyroundingthenanomaterialsandhighperformanceconcreteofthosetwoaspectsandthroughtheunderstandingofsurfaceandinterfacepropertiesofnanomaterials,KEYWORDS：Highperformanceconcrete(HPC)Nano-materialsSurfaceeffectVolcanicactivity1

5、纳米材料与水泥基混凝土的发展1.1纳米技术简介纳米技术是在20世纪80年代末诞生并正在飞速发展的一门新技术，而纳米材料是纳米技术发展的重要基础，也是纳米技术最为重要的研究对象。纳米材料是指颗粒尺寸在纳米量级（1nm~100nm）的超细材料，其颗粒尺寸比原子簇（尺寸小于1nm）粒子要大，比通常的微粉粒子却要小，介于原子簇和宏观物体交界的过度区域，是一种比较典型的介观系统，主要包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种颗粒材料。随着物质尺寸不断的超细化，其表面电子结构和晶体结构均发生了变化，产生了宏观物质材料所不具有的许多特殊性

6、能，如小尺寸效应、表面效应、量子粒化效应和宏观量子隧道效应。因而超细粉末具有异于常规颗粒材料的光、电、磁、热、力学、机械等性能。纳米材料的这些优异的特性使得其在宇航、机械、电子和化工等许多行业都得到了广泛的研究和应用，在混凝土行业中也是如此。1.2水泥基混凝土的发展趋势1.2.1超复合化混凝土是以水泥石为基相、骨料作为分散相的分散复合结构，以其抗压强度高、耐火性好、使用灵活、施工方便等优点一直沿用至今。然而水泥的矿物组成从根本上决定了其低韧性和低抗拉强度的弱点。只有从改变混凝土的组成入手才能解决混凝土高韧低脆的缺陷，其中包

7、括微细观复合化和宏观复合化。1.2.2高强、高性能化混凝土高强化的意义在于减轻建筑物的自重，目前我国大中城市中，预拌混凝土工厂已经比较成熟的掌握了C50-C60混凝土配制与泵送技术，现正在逐步得以提高，而C50-C60混凝土在大面积推广和高强混凝土的研究中应致力于提高混凝土的延性、抗裂性与抗拉强度。高性能混凝土的实现途径在于完善其组成材料和工艺过程，在组成材料方面，通常使用高效减水剂和超细矿物掺合料(包括超细微粉、细磨矿渣和粉煤灰等)，超细矿物细掺料，特别是纳米材料的加入能够明显改善水泥石的孔结构和密实程度，提高混凝土的耐

8、久性；在配合比方面又用低水胶比，最大可能的消除因水分散失带来的不利影响；在制备工艺上采用完善的质量管理体系，消除在施工过程引起的缺陷。HPC不仅具有性能上的优势，而且在组成材料中大量利用工业废渣，显著减少水泥用量,因此从可持续发展的角度而言，高性能混凝土本身就是绿色混凝土。1.2.3高功能、高智能化到目