纳米混凝土力学性能及耐久性研究

发布时间：2017-04-09 16:21

  本文关键词：纳米混凝土力学性能及耐久性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：纳米材料作为“21世纪最有前途的材料”,纳米材料的研究一直受到社会各界的广泛关注。混凝土作为用量最大的传统建筑材料,已经历了百余年的应用,混凝土的耐久性一直是混凝土研究工作的首要问题,通过将纳米材料复合添加至混凝土中,为改性混凝土的研究开辟了一条新的道路。本文在基准混凝土配合比的基础上,确定了纳米混凝土配合比,根据纳米材料的吸水团聚这一特性,研究了纳米混凝土的拌合工艺,使纳米材料得到良好的分散,充分发挥其作用。通过抗压、抗折强度试验,干缩试验,抗碳化试验,抗氯离子渗透试验和冻融试验,本文从力学性能和耐久性能研究了不同掺量下纳米CaCO3和纳米SiO2材料外掺至混凝土中所产生的影响,试验证明纳米材料由于极小的粒径和极大的比表面积所产生的普通材料所不具备的优异性能,能作为混凝土的外掺改性材料,提高混凝土力学性能及耐久性能。通过电镜扫描和物相分析等微观研究技术发现,纳米材料有利于优化混凝土内部孔隙和微裂缝,增强混凝土密实性,此外具有火山灰活性的纳米Si O2能减少Ca(OH)2的形成从而降低混凝土的取向性,改善水泥基材料与集料的过渡区强度。对不同掺量下纳米混凝土力学性能和耐久性能的对比,研究纳米材料掺量与纳米混凝土性能的变化规律,结合电镜扫描和物相分析等研究技术,探索纳米材料对混凝土的作用机理。
【关键词】：纳米材料 纳米混凝土 力学性能 耐久性能
【学位授予单位】：沈阳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 纳米混凝土研究背景10-11
• 1.2 纳米SiO_2和CaCO_3材料简介11
• 1.3 纳米混凝土国内外研究现状11-14
• 1.3.1 纳米混凝土工作性能11-12
• 1.3.2 纳米混凝土力学性能12-13
• 1.3.3 纳米混凝土耐久性能13-14
• 1.3.4 其他性能14
• 1.4 纳米材料的工程应用14-15
• 1.4.1 自感知混凝土14
• 1.4.2 路用纳米混凝土14-15
• 1.4.3 催化薄膜和砌块15
• 1.4.4 电磁屏蔽混凝土15
• 1.5 纳米混凝土研究现状分析15-16
• 1.6 本文主要研究内容及研究目的16-18
• 1.6.1 本文主要创新点16-17
• 1.6.2 本文技术路线17-18
• 第2章 试验原材料及纳米混凝土制备18-30
• 2.1 试验原材料概况18-21
• 2.1.1 纳米材料18
• 2.1.2 水泥18-19
• 2.1.3 细集料19-20
• 2.1.4 粗集料20-21
• 2.1.5 硅灰21
• 2.1.6 减水剂21
• 2.2 纳米混凝土配合比设计21-24
• 2.3 纳米混凝土拌合工艺24-26
• 2.3.1 纳米SiO_2混凝土拌合工艺24-25
• 2.3.2 纳米CaCO_3混凝土拌合工艺25-26
• 2.4 振捣及养护26
• 2.5 混凝土坍落度26-27
• 2.6 试件尺寸及数量统计27
• 2.7 本章小结27-30
• 第3章 纳米混凝土基本力学性能研究30-38
• 3.1 纳米混凝土力学性能试验30-34
• 3.1.1 试验方法30
• 3.1.2 试验结果30-34
• 3.2 混凝土折压比研究34-36
• 3.3 本章小结36-38
• 第4章 电镜扫描（SEM）及物相分析（XRD）38-48
• 4.1 电镜扫描分析38-43
• 4.1.1 试验仪器38-39
• 4.1.2 样品制备39-40
• 4.1.3 电镜扫描图像分析40-42
• 4.1.4 电镜扫描小结42-43
• 4.2 物相分析（XRD）43-47
• 4.2.1 试验仪器43
• 4.2.2 样品制备43-44
• 4.2.3 衍射分析44-47
• 4.2.4 物相衍射分析小结47
• 4.3 本章小结47-48
• 第5章 纳米混凝土干缩性能研究48-56
• 5.1 干缩形成的原因48-49
• 5.1.1 毛细管张力学说48-49
• 5.1.2 凝胶颗粒表面自由能学说49
• 5.1.3 层间水散失学说49
• 5.2 影响混凝土干缩性能的主要因素49-51
• 5.2.1 混凝土配合比49-50
• 5.2.2 外加剂50
• 5.2.3 外部环境50
• 5.2.4 集料的种类和掺量50
• 5.2.5 试件几何尺寸50-51
• 5.3 纳米混凝土干缩试验研究51-54
• 5.3.1 试验方法51
• 5.3.2 试验结果51-54
• 5.4 本章小结54-56
• 第6章 纳米混凝土耐久性研究56-72
• 6.1 纳米混凝土抗氯离子渗透性能56-59
• 6.1.1 试验方法56-58
• 6.1.3 试验结果58-59
• 6.2 纳米混凝土抗碳化性能59-64
• 6.2.1 试验方法60-61
• 6.2.2 试验结果61-64
• 6.3 纳米混凝土抗冻性能64-70
• 6.3.1 试验方法64-66
• 6.3.2 试验结果66-70
• 6.4 本章小结70-72
• 第7章 结论与展望72-76
• 7.1 结论72-73
• 7.2 展望73-76
• 参考文献76-82
• 在学期间研究成果82-84
• 致谢84-85

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