掺入纳米SiO_2对再生混凝土性能影响的研究

再生混凝土作为绿色环保型混凝土,是节约资源、保护环境、实现建筑材料可持续发展的重要手段。再生骨料因孔隙率高、吸水率大,致使再生混凝土在力学性能、耐久性能及流动性能方面与原生混凝土存在一定差距。纳米SiO_2因具有高渗透性、高活化性以及掺入至水泥基材料后可对孔隙进行填充等众多优异特性,使其成为改性再生混凝土的重要材料。总结了国内外有关纳米SiO_2改性再生混凝土在力学性能、抗冻融性、抗氯离子渗透性及流动性能等方面的研究进展,针对目前普遍关注纳米SiO_2再生混凝土的力学性能,缺少其耐久性能、流动性能等综合性能研究的现状,提出了完善纳米SiO_2再生混凝土微观机理研究、加强活性掺合料+纳米SiO_2+减水剂共同改性条件下再生混凝土性能等研究建议,为综合后续进行纳米SiO_2掺入对再生混凝土性能影响的相关测试研究提供思路。     

减水剂对纳米SiO2混凝土强度及抗渗性能的影响

采用试验方法研究了减水剂对纳米SiO_2混凝土抗压强度及抗渗性能的影响.研究结果表明:混凝土的抗渗性能随着减水剂的增加而明显提升,如掺量为1%与3%减水剂的纳米SiO_2混凝土其渗水高度值由140mm左右降至100mm左右;减水剂在一定范围内增加能提高混凝土的抗压强度,掺量为1%的纳米SiO_2混凝土由前期的9.6 MPa提升到了23.2 MPa,虽与未掺减水剂的强度比略差,但其强度在后期都会有显著提升,当减水剂掺量为3%时强度后期明显降低,侧面表明减水剂掺量并不是越多越好,要根据混凝土配合比调试才能得到最适宜的量,才能发挥混凝土最大效益.     

纳米SiO2对硅酸盐水泥性能影响实验研究

初步研究了粒径在纳米级的硅粉(纳米SiO2)的基本性质及纳米SiO2对浆体流动性、水泥凝结时闻、抗压与抗折强度的影响，并利用XRD、SEM等微观手段，分析了其对水泥性能影响的机理．结果表明，纳米SiO2具有良好的水泥适应性，能较好改善硅酸盐水泥的性能，其最佳掺量为胶凝材料总质量的5％～6％。     

掺纳米SiO2粉体高性能混凝土力学特性研究

纳米材料因其特殊的物理力学特性而受到广泛的关注。在普通混凝土中掺入不同比例的纳米SiO2粉,并对其力学特性进行深入的实验研究。实验结果表明,0.5%～1%纳米SiO2对混凝土的和易性影响最大。掺1.5%～3%纳米SiO2可显著提高混凝土7 d和28 d的抗压强度,对于混凝土抗压强度来说纳米SiO2的最佳掺量为1.5%的总胶凝材料用量。     

纳米SiO2对硅酸三钙基骨水泥性能的影响

研究纳米SiO2对硅酸三钙(Ca3 SiO5,简称C3S)基骨水泥性能的影响.结果表明:纳米SiO2的掺入,可以加快C3S的水化进程,但延缓了浆体的凝结.纳米SiO2与Ca(OH)2反应生成较低n(Ca)/n(Si)的CSH凝胶,降低了固化体中Ca(OH)2的含量.纳米SiO2与Ca (OH)2反应生成的CSH凝胶呈网络交织状结构,既可对固化体起到密实填充作用,又可增强固化体的胶凝性能,从而提高固化体的力学性能.固化体中Ca(OH)2的含量随纳米SiO2掺入量增加而降低;当SiO2掺入量达到6%时,固化体中CSH凝胶的平均n(Ca)/n(Si)开始降低.     

纳米氧化硅-橡胶再生混凝土力学性能研究

通过试验研究不同再生骨料取代率(0%,30%,50%)、橡胶掺量(0%,5%,10%,15%)及纳米SiO_2掺量(0%,1.5%,3%,5%)对橡胶再生混凝土力学性能的影响.结果表明,再生骨料取代率及橡胶掺量的增加弱化了水泥基体与骨料之间的黏结,制约着橡胶再生混凝土抗压及抗拉强度的发展,纳米SiO_2的掺入可以显著改善橡胶再生混凝土微观结构,显著提升橡胶再生混凝土的力学性能.从而证实,掺加纳米SiO_2是改善橡胶再生混凝土力学性能的有效可行途径.     

纳米SiO和CaCO3对超高性能水泥基复合材料的影响

系统研究了双掺纳米SiO2和纳米CaCO3对超高性能水泥基复合材料力学性能的影响规律,采用水化热分析、XRD、MIP和纳米压痕等多种微观分析测试手段对其水化进程及微结构进行了研究.结果表明,双掺纳米材料可进一步提升材料的各项力学性能,纳米CaCO3的最佳掺量为3％～5％.纳米SiO2的高反应活性促进了早期水泥水化的进程,与水泥水化产物Ca(OH)2反应产生C-S-H凝胶,纳米CaCO3主要起到了填充增强和晶核的作用,二者共同作用下,使得复合材料结构更为密实,孔隙率进一步降低,孔径得到细化,超高密度C-S-H凝胶大量生成,界面区得以强化,异常均匀致密的微观结构使得复合材料在宏观上体现出优异的力学性能.     

纳米SiO2在高强水泥基路面材料中的应用

利用纳米技术，通过正交试验设计研究，配制出了抗压强度为100Mpa的高强水泥基路面复合材料，并给出了优选配比。强度试验的极差分析结果表明纳米SiO2的掺加有利于提高水泥基路面复合材料的强度。同时，材料的变形性能、抗冲磨等性能优异，适合做路面材料。     

纳米SiO2稳泡效应及其对泡沫混凝土性能的影响

泡沫的稳定性是影响泡沫混凝土性能的重要因素,文章利用硅烷偶联剂(烷氧基硅烷聚合物)对纳米SiO₂(简称NS)进行表面润湿性改性,研究改性纳米SiO₂稳泡剂对泡沫稳定性的影响,以及不同掺量改性纳米SiO₂稳泡剂对泡沫混凝土流动性、强度、干燥收缩的影响。研究结果表明：硅烷偶联剂能够有效地改变纳米SiO₂表面润湿性,只有适当润湿性和掺量的纳米SiO₂才能起到提高泡沫稳定性的作用;随着改性纳米SiO₂稳泡剂掺量的增加,泡沫混凝土的流动度会略有下降,抗压强度得到明显提升,而抗折强度受到的影响不大,干燥收缩率也受到一定程度的抑制。     

复掺粉煤灰与纳米SiO2对混凝土性能的影响

采用试验手段研究了单掺纳米SiO2和复掺粉煤灰与纳米SiO2对混凝土性能的影响.研究结果表明:混凝土强度、抗冻性能及抗渗性能在早期(前14 d)均得到提升,其中抗渗性能离散性较小,但28 d时抗压强度较普通混凝土有所降低;复掺粉煤灰与纳米SiO2使混凝土的抗冻及抗渗性能均得到提高,当粉煤灰掺量为30％时,混凝土的抗渗性...     

再生混凝土动态冲击性能

再生混凝土技术实现了建筑资源循环和建筑垃圾治理难的问题。目前再生混凝土在框架节点抗震、装配式建筑、钢混结构等方面应用较为广泛,然而在防护工程方面的研究相对较少。本文在现有的再生混凝土SHPB试验基础上,采用动力有限元软件LS-DYNA对再生混凝土的冲击压缩性能进行了数值模拟研究,选用HOLMQUIST-JOHNSON-COOK模型作为再生混凝土的本构模型,根据试验结果标定了本构模型参数,在此基础上进行了拓展工况研究,并建立了再生混凝土DIF计算模型,研究结果表明：HJC模型能够较为准确地模拟再生混凝土在高应变率下的动态压缩力学性能;CEB推荐的DIF计算模型不适用于再生混凝土,本文建立了新的DIF计算模型;应变率为71.7 s-1时,试件开始出现轻微损伤,应变率达到200 s-1后,试件呈现粉碎性破坏。     

再生混凝土基本性能的表征

测试再生粗骨料取代率分别为0、25%、50%、75%、100%的新拌再生混凝土的坍落度、表观密度及相应再生混凝土立方体抗压强度.结果表明:再生混凝土的坍落度和表观密度都随再生粗骨料取代率的增加而下降;立方体抗压强度变化相对较为复杂且具有一定的离散性,建议在拌制再生混凝土前要对骨料作适当处理以改善再生骨料的基本性能.     

再生骨料混凝土的基本性能

针对废弃混凝土的应用问题,为获得再生骨料掺量对于混凝土性能的影响,选取配合比和坍落度均相同的条件,对不同再生骨料掺入量混凝土的基本性能进行了对比实验.实验结果表明:配合比相同的情况下,随着再生骨料掺入量的增加,混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗弯强度和弹性模量均有不同程度的降低;坍落度相同的情况下,随着再生骨料掺入量的增加,混凝土的抗压强度、抗弯强度和弹性模量也均降低且较配合比相同的情况下降低更多.     

纳米二氧化硅的研究现状与进展

对纳米二氧化硅的制备技术进行了全面介绍,对各种制法的优缺点进行了评述：阐明了改性机理,列举了常见的改性方法;对具体的应用,尤其是近年来各新兴领域的应用作了简要的概括,分别叙述了纳米SiO2有各个应用领域所表现的优越性和一些奇异特性。     

再生骨料取代率对再生混凝土弯曲疲劳性能的影响

开展再生骨料混凝土(recycled aggregate concrete, RAC)在3种应力水平(S=0.6、 0.7、 0.8)下的等幅弯曲疲劳试验.结果表明:随着再生骨料取代率的增加,再生混凝土的总孔隙率增大,弯曲疲劳寿命减小;与普通混凝土相比,再生骨料取代率100%时的再生混凝土疲劳寿命下降了46.3%～63.6%,总孔隙率由13.71%增长至18.32%; RAC的弯曲疲劳寿命服从两参数Weibull分布,再生骨料会增大混凝土弯曲疲劳寿命的离散性;在失效概率为0.50时,再生混凝土在再生骨料取代率为0%、 50%、 100%时的疲劳极限分别为0.55、 0.54、 0.55,再生骨料混凝土在高周疲劳下具有与普通混凝土相近的疲劳性能.