纳米氧化硅与外加剂双掺对混凝土抗裂性和抗渗性的影响

论文总字数：22731字

摘 要

Abstract

第一章 绪论

1.1引言 3

1.2研究现状 3

1.2.1水泥基渗透结晶型防水剂概述 3

1.2.4 凝土膨胀剂种类 4

1.2.5 纳米材料在混凝土中应用概述 4

1.2.6 纳米材料研究现状 5

1.3 存在问题 5

1.4 本课题的研究目标、方法内容及预期的目的 5

1.4.1 本课题的研究目标 5

1.4.2 本课题的研究方法 5

1.4.3 本课题的研究内容 6

1.4.4 预期达到的目的 6

第二章 原材料、配合比及试验方法

2.1 混凝土原材料 7

2.1.1水泥 7

2.1.2粉煤灰 7

2.1.3细集料 7

2.1.4粗骨料 7

2.1.5减水剂 8

2.1.6 膨胀剂 8

2.1.7 防水剂 8

2.1.8纳米二氧化硅 8

2.2 混凝土配合比设计 9

2.3 实验方法 12

2.3.1平板法早期抗裂实验 12

2.3.2 圆环法 12

2.3.3 抗渗实验 14

2.3.4 SEM

第三章 纳米二氧化硅与外加剂双掺对混凝土抗裂性影响的研究

3.1. 平板法早期抗裂实验 15

3.1.1.试验方案与配合比 16

3.1.2. 试验结果 13

3.1.3 实验结果分析 15

3.2 圆环试验 15

3.2.1 试验方案与配合比 15

3.2.2 试验结果 16

3.2.3 实验结果分析 16

3.3 本章小结 18

第四章 纳米二氧化硅与外加剂双掺对混凝土抗渗性影响的研究

4.1 实验方案与配合比 21

4.2 试验结果 21

4.3结果分析 21

4.4 SEM试验结果与分析 21

4.5 能谱分析 21

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论 26

5.2展望 26

参考文献

致 谢 29

摘 要

混凝土的抗裂性能和抗渗性能一直是混凝土性能研究中的热点和难点问题之一，严重影响了混凝土结构的使用功能和使用寿命。混凝土外加剂广泛大量应用是现代混凝土的重要特征，也是混凝土高性能化的重要手段。近年来，纳米材料对水泥基材料性能影响的研究表明，纳米材料对水泥基材料各项性能的提升效果显著。如果将纳米氧化硅与传统混凝土外加剂双掺，对混凝土抗裂性和抗渗性产生什么影响，尚缺乏系统的研究。

本文研究了纳米氧化硅分别与渗透结晶型防水剂和膨胀剂双掺，对混凝土抗裂性和抗渗性的影响。采用平板法，圆环法和抗渗实验方法，研究了不同掺量的纳米二氧化硅与渗透结晶型防水剂和膨胀剂双掺的混凝土在塑性抗裂，早期收缩以及抗渗方面的改性效果。

平板法试验结果表明，当0.5%纳米二氧化硅分别与渗透结晶型防水剂和膨胀剂双掺，混凝土24h的平均开裂面积，单位面积裂缝数目以及单位面积的总开裂数都明显减少。但是当纳米二氧化硅掺量提高到1%时，无明显效果。圆环法试验结果表明, 当掺入0.5%纳米二氧化硅分别与渗透结晶型防水剂和膨胀剂双掺，混凝土第一条裂缝的出现时间延后以及后续几条裂缝出现的时间间隔都明显增加，但是当纳米氧化硅掺量提高到1%时，效果不明显。抗渗试验结果表明，当掺入0.5%纳米二氧化硅分别与渗透结晶型防水剂和膨胀剂双掺，混凝土24h渗水高度明显降低，但是当纳米二氧化硅参量提高到1%时，无明显效果。

关键词：纳米氧化硅，渗透结晶防水剂，复合膨胀剂，抗裂性，抗渗性

Abstract

Crack resistance and impermeability of concrete have always been one of the hot and difficult problems in the study of concrete performance, which seriously affects the service function and service life of concrete structures. The extensive and extensive application of concrete admixtures is an important feature of modern concrete and an important means of high performance concrete. In recent years, the research on the influence of nano-materials on the properties of cement-based materials has shown that nano-materials have remarkable effect on improving the properties of cement-based materials. If nano-silica is mixed with traditional concrete admixtures, there is no systematic study on the impact of nano-silica on crack resistance and impermeability of concrete.

In this paper, the effects of nano-silica mixed with permeable crystalline waterproofing agent and expansive agent on crack resistance and impermeability of concrete are studied. The modification effects of nano-silica and concrete mixed with osmotic crystalline waterproofing agent and expansive agent on plastic crack resistance, early shrinkage and impermeability were studied by plate method, ring method and impermeability test method.

The results of slab test show that when 0.5% nano-silica is mixed with osmotic crystalline waterproof agent and expansive agent respectively, the average cracking area, the number of cracks per unit area and the total number of cracks per unit area of concrete decrease obviously. However, when the nano-silica parameter is increased to 1%, there is no obvious effect. The results of ring test show that when 0.5% nano-silica is mixed with osmotic crystalline waterproof agent and expansive agent respectively, the time delay of the first crack and the time interval of subsequent cracks in concrete are obviously increased, but when the content of nano-silica is increased to 1%, the effect is not obvious. The results of impermeability test show that when 0.5% nano-silica is mixed with osmotic crystalline waterproofing agent and expansive agent respectively, the 24-hour seepage height of concrete decreases obviously, but when the nano-silica parameter increases to 1%, the effect is not obvious.

Key words: Nano-silica，osmotic crystalline waterproofing agent，composite expansive agent，crack resistance， impermeability

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