纳米水泥土研究进展概述
混凝土中添加纳米颗粒的应用效果
混凝土中添加纳米颗粒的应用效果一、引言混凝土作为一种重要的建筑材料，在各种基础设施和建筑中得到了广泛的应用。
传统混凝土的强度、耐久性、抗渗性等方面存在一定的局限性，为了提高混凝土的性能，近年来研究者开始将纳米颗粒添加到混凝土中，以改善混凝土的性能。
本文将详细介绍在混凝土中添加纳米颗粒的应用效果。
二、纳米颗粒对混凝土性能的影响1.纳米颗粒对混凝土强度的影响纳米颗粒的添加可以提高混凝土的强度。
研究表明，添加适量的纳米SiO2、纳米TiO2等纳米颗粒可以显著提高混凝土的抗压强度和抗拉强度。
其中，纳米SiO2的添加量为混凝土重量的1%左右，纳米TiO2的添加量为混凝土重量的1.5%左右。
2.纳米颗粒对混凝土耐久性的影响纳米颗粒的添加可以提高混凝土的耐久性。
在混凝土中添加纳米SiO2、纳米TiO2等纳米颗粒可以提高混凝土的抗渗性和抗冻融性能。
纳米SiO2的添加量为混凝土重量的1%左右，纳米TiO2的添加量为混凝土重量的1.5%左右。
3.纳米颗粒对混凝土微观结构的影响纳米颗粒的添加可以改变混凝土的微观结构。
在混凝土中添加适量的纳米颗粒可以填充混凝土中的微小孔隙，提高混凝土的密实度和致密性，从而提高混凝土的力学性能和耐久性。
三、纳米颗粒的选择及添加方式1.纳米颗粒的选择目前，常用的纳米颗粒有纳米SiO2、纳米TiO2、纳米氧化铝等。
在选择纳米颗粒时，应考虑其稳定性、纯度、形貌等因素。
2.纳米颗粒的添加方式纳米颗粒的添加方式有干法和湿法两种。
干法添加是将纳米颗粒与混凝土原材料一起混合，湿法添加是将纳米颗粒溶于水中，再加入到混凝土中。
四、纳米颗粒在混凝土中的应用案例1.纳米SiO2在混凝土中的应用案例研究表明，在混凝土中添加适量的纳米SiO2可以显著提高混凝土的力学性能和耐久性，同时降低混凝土的渗透性和收缩性。
例如，某工程项目中，将纳米SiO2掺入混凝土中，混凝土的抗压强度提高了12.5%，抗拉强度提高了10.7%。
纳米混凝土
纳米混凝土纳米混凝土是一种新型的材料，它由混凝土和纳米材料组成。
纳米材料是一种尺寸在1到100纳米之间的材料，因其良好的物理、化学性能，被广泛应用于光电子学、化学能源、生物医学等领域。
相比于传统的混凝土材料，纳米混凝土具有更高的强度、韧性、耐久性和防水性，可以极大提升建筑物的抗震、抗风、耐久性等性能。
纳米混凝土利用纳米颗粒的尺寸、形状、分布以及表面特性等独特的性质，能更有效地填补混凝土致密性的缺陷，提高混凝土的稠度和流动性，从而提高混凝土的密实性和强度。
另外，纳米颗粒还可以与混凝土中的水分子结合并形成更稳定的水化物，从而提高混凝土的耐久性和防水性。
因此，纳米混凝土在防水、防震、防风等方面具有很大的优势。
目前，纳米混凝土的应用已经在建筑、基础设施、道路、桥梁以及环保等领域得到了广泛的应用。
在建筑业中，纳米混凝土可以用于制造高层建筑物、隧道、地下隧道、水下隧道、混凝土排水沟、室内装修等。
在基础设施领域，纳米混凝土可以用于制造桥梁、高速公路、过街天桥等。
在环保领域，纳米混凝土还可以用于污水处理、废物处理以及难降解有机物等方面。
对于纳米混凝土的制造，目前有两种方法，一种是通过添加纳米颗粒将混凝土制成纳米混凝土。
另外一种是通过将纳米颗粒直接与混凝土原料混合后进行制造。
无论哪种方法，制造纳米混凝土都需要掌握一定的生产技术和工艺。
但与此同时，纳米混凝土的应用仍然面临着一些挑战。
首先，纳米颗粒的成本问题是制造纳米混凝土需要解决的难题之一。
其次，纳米颗粒的分散性、稳定性和纯度等问题也需要进一步的研究和解决。
最后，纳米颗粒的相互作用和与混凝土材料相互作用的机理仍有待深入研究。
总之，纳米混凝土是一种极具发展前途的新型材料，在建筑、基础设施、环保等领域有着广泛的应用前景。
虽然仍面临着一些挑战，但随着科学技术的不断进展，相信纳米混凝土的应用将会越来越广泛，也必将成为未来建筑领域的重要材料之一。
混凝土结构中纳米材料的增强机制研究
混凝土结构中纳米材料的增强机制研究一、引言混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，具有强度高、耐久性好等优点。
然而，随着科技的不断发展，人们对混凝土的性能要求也越来越高，因此需要不断探索新的混凝土增强材料。
纳米材料因其具有的特殊性质，成为混凝土增强的新方向之一。
本文旨在探讨混凝土结构中纳米材料的增强机制。
二、纳米材料的分类及应用1. 碳纳米管碳纳米管是一种具有高强度、高导电性、高热导率等优良性质的纳米材料。
在混凝土中的应用主要有两种：一是将碳纳米管加入混凝土中以增强其力学性能；二是利用碳纳米管的导电性能，制作出具有自愈合功能的混凝土。
2. 纳米氧化硅纳米氧化硅具有高比表面积、低介电常数等特点，在混凝土中的应用主要是作为增强材料。
研究表明，加入适量的纳米氧化硅可以显著提高混凝土的强度、抗裂性和耐久性。
3. 纳米氧化铝纳米氧化铝具有高比表面积、高热稳定性、高耐磨性等特点，在混凝土中的应用主要是作为增强材料。
研究表明，加入适量的纳米氧化铝可以显著提高混凝土的强度、抗裂性和耐久性。
三、纳米材料在混凝土中的增强机制1. 界面效应纳米材料与混凝土基体之间的界面效应是纳米材料增强混凝土的主要机制之一。
纳米材料与混凝土基体之间的亲和力较大，可以形成更加牢固的界面结合，从而提高混凝土的强度和耐久性。
2. 填充效应纳米材料具有极小的尺寸，可以填充混凝土中的微观孔隙，从而提高混凝土的密实性和强度。
3. 桥接效应纳米材料可以在混凝土中形成桥梁状结构，增加混凝土中的横向连接，从而提高混凝土的强度和韧性。
4. 晶化效应适量的纳米材料可以促进混凝土中的晶化过程，形成更加紧密的晶格结构，从而提高混凝土的强度和耐久性。
四、纳米材料应用存在的问题及解决办法1. 纳米材料的分散性问题纳米材料易团聚，在混凝土中的分散性较差，会导致其增强效果不佳。
解决办法是在混凝土中加入表面改性的纳米材料，或采用超声波等方法提高其分散性。
2. 纳米材料的添加量问题适量的纳米材料可以显著提高混凝土的性能，但添加量过多会导致混凝土的工作性能降低，甚至影响混凝土的耐久性。
纳米材料对混凝土微结构影响的研究
纳米材料对混凝土微结构影响的研究一、引言混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，其性能的优劣直接影响到建筑物的质量和寿命。
近年来，纳米材料作为一种新型材料，被广泛应用于混凝土中，以提高混凝土的力学性能和耐久性。
本文旨在探讨纳米材料对混凝土微结构的影响，为混凝土的加强提供理论依据。
二、纳米材料的概念纳米材料是指至少有一个尺寸小于100纳米的材料，其在尺寸上与许多生物分子相当。
纳米材料具有较高的比表面积和特殊的物理化学性质，具有独特的应用价值。
三、纳米材料在混凝土中的应用纳米材料可以通过控制其形态、尺寸和表面性质来调节其在混凝土中的作用。
目前，常见的纳米材料有纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米碳管等。
1. 纳米二氧化硅纳米二氧化硅具有较高的比表面积和孔隙度，可以填充混凝土中的毛细孔隙，从而提高混凝土的强度和耐久性。
2. 纳米氧化铝纳米氧化铝可以通过表面修饰来增强与混凝土骨料的粘结强度，提高混凝土的力学性能和抗裂性能。
3. 纳米碳管纳米碳管具有较高的机械强度和导电性能，可以用于增强混凝土的力学性能和导电性能。
四、纳米材料对混凝土微结构的影响纳米材料对混凝土微结构的影响主要表现在以下几个方面：1. 毛细孔隙结构纳米材料可以填充混凝土中的毛细孔隙，从而减少混凝土的孔隙率和渗透性，提高混凝土的耐久性。
2. 水泥基体结构纳米材料可以改善混凝土中水泥基体的结晶结构，从而提高混凝土的强度和耐久性。
3. 骨料-水泥基体界面结构纳米材料可以增强混凝土中骨料与水泥基体的粘结强度，从而提高混凝土的力学性能和抗裂性能。
4. 混凝土微观结构纳米材料可以改变混凝土微观结构的形态和大小分布，从而影响混凝土的强度和耐久性。
五、纳米材料对混凝土性能影响的实验研究为了验证纳米材料对混凝土性能的影响，许多学者进行了实验研究。
以纳米二氧化硅为例，以下是相关研究的结果：1. 纳米二氧化硅对混凝土强度的影响研究表明，添加适量的纳米二氧化硅可以显著提高混凝土的强度和抗裂性能。
纳米SiO_(2)混凝土的抗压强度研究与微观分析
中图分类号:TQ178文献标志码:B文章编号:1007-0389(2021)01-07-04[D0l]10.13697/ki.32-1449/tu.2021.01.002纳米SiO2混凝土的抗压强度研究与微观分析张书石打高洪波I，王玄打闫啥闫春岭2（1.信阳师范学院建筑与土木工程学院，河南信阳464000；2.安阳工学院建筑与土木工程学院，河南安阳455000）摘要:本试验研究了不同掺量纳米Si。
?对混凝土力学性能的影响，并采用XRD手段对其改善机理进行了分析。
试验结果表明，适量的纳米Si。
?可以提高混凝土的抗压强度，并根据试验分析得出当混凝土中纳米Si。
?掺量为2.5%时混凝土抗压强度达到最大。
试验采用单因素设计，根据需要采用正交多项式回归，并得出拟合方程为二次时最好。
关键词：正交多项式；纳米Si。
?；曲线拟合Study and microscopic analysis on compressive strength of Nano-SiO2concreteZhang Shushi1,Gao Hon gbo1,Wang Xuan1,Yan Han1,Yan Chun l ing2（1.School of Architecture and Civil Engineering,Xin-yang Nonnal University,Xinyang464000,China）Abstract：The effects of different dosage of nano-SiO2on the mechanical properties of concrete were studied,and the improvement mechanism was analyzed by means of XRD.The experimental results show that an appropriate amount of nano-SiO2can improve the compressive strength of concrete.According to the experimental analysis,the compressive strength of concrete reaches the maximum when the nano-Si02content in concrete is2.5%.The single factor design was adopted in the experiment,and orthogonal polynomial regression was adopted according to the needs,and it was concluded that the best fitting equation was quadratic.Key words:orthogonal polynomial;nano-SiO2;curve fitting0引言纳米材料具有粒径小，比表面积大，表面能高以及表面原子所占比例大等特点,而具备了小尺寸效应，量子尺寸效应,宏观量子隧道效应和表面效应等特有效应叫因此纳米材料上述性质,是传统材料所不具备的，已有研究表明纳米材料可以改变混凝土的流动性和强度。
掺纳米材料混凝土研究综述
比，掺纳 米 ＳＯ ｉ 的浆体 具 有流 动性 变 小和 凝结 时 间缩 短 的现 象 ， 入纳 米 ＳＯ 能提 高水泥 硬化 浆体 的早期 强度 。 掺 ｉ
纳米 材 料 对水 泥 、 凝 土影 响 的 混 普 通水 泥本 身 的颗 粒粒 径通 常在 ７ｕｍ 一２ ０ｌｍ ， 土 的 耐久 性 的研 究 很 少 ， ０ ａ 但 但 其 约为 ７ ％的水 化产 物水 化硅 酸 钙凝 胶（ — — ０ Ｃ Ｓ Ｈ凝 胶） 研 究也仅 仅只 是探 索性 的。 是这 些初步 性 的探索和 试验 尺 也 纳 寸在 纳米 级范 围 ， 泥 硬化 浆体 其 实是 由水化 硅酸 钙凝 胶 研 究 ， 给我 们 很 多提 示 ， 米材 料 有 可 能成 为 高 品质 混 水 凝 土 中必 需的成 分之 一。 随着 纳米 材料 成 本 的降低 ， 有 它 为主 的初 级 纳米材 料 ， 但是 这 些纳米 结构 在细 观上 是相 当 高耐 久性 混凝 土在材 料 上 的 粗糙 的 ， 了增 强其 物 理力 学 性 能和 耐 久性 ， 善其 原 本 可 能成 为配 置 高性 能混凝 土 、 为 改 突破 口。 的特性 ， 们 需要 在胶 凝 材 料 中 引季韬 对掺 有 Ｏ５ 纳米 ＳＯ ．％ ｉ 的粉 煤灰 混凝 土 的物 理 ０ 引言 力 学性 能进 行初 步研 究 ， 验表 明掺 ０５ 纳米 ＳＯ２ 试 ．％ ｉ 可提 纳米材 料被 誉 为跨世纪 的新材 料 ，是 ８ ０年代 初发 展 高粉 煤灰 混凝 土 ７ ｄ和 ２ ｄ的抗压 强度 与抗折 强度 。 ８ 起来 的新 型材 料 ， 的 出现 具有 跨 时代 的意 义。 它引起 了 它 从结 果 中可 以看 出，纳 米材 料 的影 Ⅱ效 果还是 很 明显 向 科学 界和 企 业界 的极 大关注 ， 有奇 特 的性 能和 广 阔的应 具 的， 特别是 对混凝土 的抗折 强度影 响 比较 大 ， 它们 对混凝 土 用前 景。 的力 学性 能有直接 的作 用效 果 ，应在 未来 的工作 中广泛应 １纳 米材料 的特 性 用。 纳米 材 料是 指尺 寸 大于 原子 簇 而小 于通 常 的微 粉 （ 原 杜应 吉等利用 纳米微粉 的化学 活性和微 粒性 ，通过 混 子 簇 ： 寸 小 于 １ ｍ 的原 子聚 集 体 ）其 颗 粒尺 寸在 纳 米 尺 ｎ ， 凝 土耐久性 试验研 制新型 的混凝 土改性剂 ， 结果表 明 ， 当纳 量 级（ｎ ～１ ０ ｍ） １ｍ ０ ｎ 的超 细材 料 ， 它包 括 金 属 、 非金 属 、 有 ～３ 机、 无机和 生物 等 多种 粉 末材 料 ， 往 处在 原 子 簇和 宏 观 米 微粉 的掺 量 为 １ ％ 时 ，其 成本 与市 售 外加 剂基 本相 往 当 ， 时混凝 土 的抗 渗等级提 高 ３ ％ ， 冻等级 提高 ５ ％。 这 ０ 抗 ０ 物体 交界 的过 度 区域。 巴恒 静 等将 天 然 纳米 纤 维材 料及 活 性 球 形掺 合 料 复 纳 米材 料颗 粒小 、 比表 面 积大 ， 当粒径 降至 １ ｎ 时 ， ０ｍ 表 面原 子所 占的 比例 为 ２ ％ ，分布 于粒 子表 面原 子 数 与 合应 用 于 高性 能 混凝 土 中 ，对混凝 土 力 学 性 能 的研 究 表 ０ 加 改 总原子 数 随粒径 变小而 急剧增 加 ， 而粒 径 为 １ ｍ 时 ， 乎 明 ： 入 了纳 米 纤维 材 料 ， 善 了体 系 颗粒 级 配及 二级 界 ｎ 几 增 天然 纳 米 纤维 材 料 可 以提 高 全部 原 子都 集 中在 粒 子 的表 面 ， 出现 了表 面 效 应 ， 积 效 面 显微 结 构 ， 加 了密 实度 ， 体 其抗 弯强 度达 ５ ％ ， ０ 抗压 强度 ２ ％ ， 且 能够提 高混 凝土 １ 并 应 ， 寸效 应 ， 尺 宏观 量子 隧道 效应 ， 导致 了纳米材 料 具有传 抗 统 固体 所 不具备 的许 多特 殊性 质 。在 物质 到纳 米级 ， 有 抗 冻 性 、 渗 性。 认 为天然 纳米 纤维材 料 对于 提 高高性 能 具 常规粗 晶 粒材 料不 具备 的奇 异特 性 ， 它具 有传 统材 料所 混凝 土 的宏观物理 力 学性 能及耐 久性 存在 巨大潜 能。 使 目前 ， 纳米 ＳＯ 每 吨 ６ ０ ０元 ， ｉ ００ 由于 纳 米材料 成 本仍 不具 有 的物理 和化 学特 性 ， 现 出引人注 目的应用前 景。 展 然较 高 ， 它在 混凝 土 中的 实际应 用并 不 广泛 。 目前 对 混凝 ２ 纳 米材料 用 于混凝土 的研 究和应 用状 况
材料论文：纳米材料与技术在水泥混凝土中的应用探究
纳米材料与技术在水泥混凝土中的应用探究0引言纳米材料典型的晶粒尺寸为1~100nm,作为一种新材料在各领域展现出广阔的应用前景。
在当今建筑行业,水泥混凝土被广泛应用,但是由于其成本的原因,还没有对纳米技术及纳米材料在水泥混凝土的改造性上加以重视。
研究证实,水泥硬化浆体的组成是:纳米级孔、纳米级粒子和毛细孔。
研究成果证实:用纳米技术及纳米材料可以进一步改善水泥混凝土的微观机构,可以对水泥混凝土进行改性,显着提高混凝土的物理学性能和耐久性。
1纳米材料的特性及作用实验研究显示,使用纳米技术将纳米材料加入水泥混凝土,水泥混凝土的空隙将会被纳米矿粉填充,是混凝土的流动性增加,还可以使混凝土中水泥和骨料的结构面得到改善,增加混凝土的强度、耐久性和抗渗性能,这是由于纳米粒子的表面效应和小尺寸效应的结果。
使用纳米技术将粒子的尺寸减小到纳米级,会引起表面原子数急剧增加,粒子的表面积和表面能都会随着上升,与普通粒子相比,化学活性和催化活性都有很大的变化,这样可以使纳米矿粉和水化产物大量键合,同时在以纳米矿粉为泾河的颗粒表面形成水化硅酸钙凝胶相,把相对松散的水化硅酸钙进行胶凝,变为以纳米矿粉为核心的网状结构,致使水泥石的徐变度降低,由此可以提高水泥硬化浆体的强度及其他的性能[1]。
2纳米技术在混凝土中的应用应用在混凝土中的纳米材料主要有纳米SiO2、纳米TiO2、碳纳米管、纳米ZrO2、纳米碳酸钙、纳米粘土等。
(1)纳米SiO2是较早被应用于提高混凝土性能的研究中的。
纳米SiO2具有更强的凝硬性,纳米SiO2与氢氧化钙晶体发生反应,在骨料—水泥界面过渡区形成C—S—H凝胶,有效的降低了氢氧化钙晶体的数量和大小,由此可以提高早期的水泥混凝土的强度,并可以提高31%~57%的抗折强度。
混凝土中加入纳米SiO2,较之以前,结构更加紧密。
均匀,有效提高了水泥混凝土的水渗透性。
(2)纳米TiO2作用于水泥混凝土中可以发生光化学反应,起到催化作用。
纳米材料改性混凝土力学性能研究
纳米材料改性混凝土力学性能研究一、研究背景混凝土作为建筑材料之一，具有高强度、耐久性好等优点，但其抗拉强度、抗裂性能、耐久性等方面还存在一定的不足，为了提高混凝土的力学性能，近年来研究者们开始在混凝土中添加纳米材料来改善其性能。
纳米材料作为一种新型材料，具有很高的比表面积和体积比等优点，可以通过调节纳米材料在混凝土中的含量和形态，来改变混凝土的力学性能，从而达到提高混凝土性能的目的。
二、纳米材料在混凝土中的应用1. 纳米氧化硅纳米氧化硅是一种常用的纳米材料，其添加可以提高混凝土的力学性能。
在混凝土中添加适量的纳米氧化硅可以提高混凝土的抗压强度、抗裂性能和耐久性。
同时，纳米氧化硅还可以填充混凝土中的微孔和裂缝，从而提高混凝土的密实性和耐久性。
2. 纳米碳管纳米碳管是一种具有很高强度和韧性的纳米材料，其添加可以提高混凝土的力学性能。
在混凝土中添加适量的纳米碳管可以提高混凝土的抗压强度、抗裂性能和耐久性。
同时，纳米碳管还可以填充混凝土中的微孔和裂缝，从而提高混凝土的密实性和耐久性。
3. 纳米氧化铝纳米氧化铝是一种常用的纳米材料，其添加可以提高混凝土的力学性能。
在混凝土中添加适量的纳米氧化铝可以提高混凝土的抗压强度、抗裂性能和耐久性。
同时，纳米氧化铝还可以填充混凝土中的微孔和裂缝，从而提高混凝土的密实性和耐久性。
三、纳米材料改性混凝土的力学性能研究1. 抗压强度研究表明，在混凝土中添加适量的纳米材料可以显著提高混凝土的抗压强度。
例如，添加适量的纳米氧化硅可以提高混凝土的抗压强度约20%左右，添加适量的纳米碳管可以提高混凝土的抗压强度约15%左右，添加适量的纳米氧化铝可以提高混凝土的抗压强度约25%左右。
2. 抗裂性能研究表明，在混凝土中添加适量的纳米材料可以显著提高混凝土的抗裂性能。
例如，添加适量的纳米氧化硅可以提高混凝土的抗裂性能约25%左右，添加适量的纳米碳管可以提高混凝土的抗裂性能约20%左右，添加适量的纳米氧化铝可以提高混凝土的抗裂性能约30%左右。
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应 用于水泥 土中已经很 常见 ， 而且研究 发现它们对水 泥土性 能的
改 善主要是 由于其本 身具 有火 山灰效应 。一般 来说 ， 颗粒 越 细 ， 其火 山灰 活性就越 高 ， 也就是说纳米硅 粉具有 比普通硅 粉更加 明
究＿ ４ 中， 王立峰研究 了其孔 隙的 大小和分 布 ， 用 以解 释抗 压强 度
的分布规律 ， 这对深入 研究 纳米水 泥土抗 压强度 具有 重要 意义 。 对纳米水泥土无侧 限抗压强度 的研究 表明 ， 人 们应该选 择合适 的
显 的火 山灰效应 。因此把 纳米硅粉 等纳米材料 掺入水 泥土 中， 研 究其对水泥 土的改性作用 已经成为一种新 的探索 。 ２ ０ ０ ３年 ， 王立峰…首次 将纳 米 Ｓ ｉ Ｏ ： 作 为外 加剂 掺入 普通 水 泥土 中制备 纳米 Ｓ ｉ Ｏ 水泥土 ， 并且在大量试验的基 础上研究 了其
观分析 ， 深 入的研究 纳米水 泥土 的无侧 限抗压 强度 。２ ０ ０ ５年 ， 王
立峰等人 在试验的基础上 ， 建立 了纳米硅水泥土抗 压强度 与几
个主要影响 因素间的关系模型 ， 分 析 了相 同强度 条件下各 因素 间
的关 系 。
之后 ２ ０ １ ２年 ， 在 对 纳米 硅 水 泥 土 微 结 构 和 孔 隙 特 性 的研
为： 水 泥掺量 、 纳米 Ｓ ｉ Ｏ ：掺量 和土 的含 水量 。而纳米 Ａ １ Ｏ ３ 对水 性状 。
泥土 的强 度影响规律 与纳米 Ｓ ｉ Ｏ 基本一致 ， 但其增强 效果略差 ； ２ ０ ０ ６年王立峰等人 研究了纳米 硅水 泥土在 三维应 力空 间 同时研究得 出， 纳米 Ａ １ Ｏ ， 水 泥土强度 影响 因素的 主次 排列顺 序 上及子午面 的破坏迹线及其特征 ， 建立 了一 种 ５参数水 泥土 的破
纳 米 水 泥 土 研 究 进 展 概 述★
张 茂花
摘
刘 亚静
（ 东北林业大学土木工程学院 ， 黑龙江 哈尔滨 １ ５ ０ ０ ４ ０ ）
要： 对已有纳米水泥土 的研究现状和研究成果 （ 如纳米水泥土 的强度特性 、 损伤特性 、 固化机理 、 抗腐蚀性等 ） 进行 了分析和总
结， 并提 出了在纳米水泥土研究 中亟待解决的一些 问题 ， 为其进一 步研 究和 工程应 用提供 了方 向。 关键 词 ： 水泥土 ， 纳 米材料 ， 强度特性 ， 损伤特性 ， 固化机理 ， 抗腐蚀特性 中图分类号 ： Ｔ Ｕ ５ ２ ５ 文献标 识码 ： Ａ
体 的应力一应变关系十分复杂 ， 因此必须建立一 个准确 合理分 析和合理设计 提供 强有力 的理论基 础和高效的运算手段 。
１ 力学特 性研 究
１ ． １ 强 度 特 性
２ ０ ０ ４年 ， 在２ ０ ０ ３年 试 验 的 基 础 上 ， 推 导出纳米硅水泥土材料 ２ ０ ０ ３年 ， 王立 峰…选 取纳米 Ｓ ｉ Ｏ ２ 作为 外加 剂制 备纳米 Ｓ ｉ Ｏ ２ 的弹塑性本构关 系， 给 出了硬 化模量 的一般 形式 ； 并 结合试 验 资 水 泥土 ， 通过大量 的三轴试 验 ， 深入地 研究 了其抗压 强度 的影 响 料 ， 推导出纳米 硅水 泥土 的 ） 一 关 系 曲线 ， 可 方便 地求 出
０ 引言
水泥土作为一种建筑材料 ， 在工程上具有广 泛的应用 ， 但 由于水泥 土变形 较大 ， 承载 能力 不高 ， 限制 了其在 工程 上的进 一 步应用 。随着科 学技术 的不断发展 ， 各 种外掺剂 的应 用改善 了这
种状况 。 目前硅粉 、 粉煤灰等常见的超细微粒 材料作 为外 掺剂
以调整各个 影 响 因 素 的控 制值 来 配 置 具有 最 优性 能 的纳 米水
泥土 。
１ ． ２ 变形特 性
２ ０ ０ ３年王立峰…关 于纳米硅水 泥土工程 特性 的试验研 究 中 对应力一应变 曲线与破坏过程进行 了描 述 ， 即纳 米硅水 泥土 的应 力一应变关系呈应变软 化性 ， 随着 应力 的变化 ， 应变 发展经 历 了 三个阶段 ： 弹性 阶段 、 弹塑性 阶段 、 塑 性 阶段。在实 际工 程 中 ， 土
・
１ １ ２・
第４ Ｏ卷 第 ３ ６期 ２ ０ １ ４年 １ ２月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲ ＣＨＩ Ｔ ＥＣ Ｔ ＵＲＥ
Ｖｏ １ ． ４ ０ Ｎｏ ． ３ ６ Ｄｅ Ｃ． ２０１ ４
文章编号 ： １ ０ ０ ９ － ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ４ ） ３ ６ — ０ ｌ １ ２ ・ ０ ３
２ ０ ０ ５年推导出水 泥土的屈 服函数 ， 建立 了纳米硅水 泥土在不
度增强作用 明显 ， 且就强度 而言 ， 纳米 Ｓ ｉ Ｏ ： 掺量存 在一个最佳掺 同子 午 线 下 的 屈 服 准 则 ， 并 与 常 用 的 岩 土 材 料 屈 服 准 则 进 行 比 量； 并 且探讨 了纳米 Ｓ ｉ Ｏ 水泥 土强度影 响因素的 主次顺 序 ， 依 次 较 ， 结 果 表 明本 文建 立 的准 则 比较 符合 纳 米 硅 水 泥 土 的 屈 服
因素 和 变化 规律 。同年 ， 李 刚 对 分别 掺 入纳 米 Ａ １ ： Ｏ 。 及 纳米 硬化模量 ； 研究 中还提 出 了纳米 硅水 泥土 的屈服 准则 ， 不过 未作 Ｔ ｉ Ｏ ：的水泥 土的工程性状进行 了研究 ， 并且在研究 中增加 了龄 期 深入分析 。
和水灰 比两个影 响因素 。研究表明 ， 纳米 Ｓ ｉ Ｏ ： 对水泥土 的抗压 强
工程特性 。 自此 ， 关于纳 米水 泥土 的研究相 继开 展 ， 陆续 有相关 研究成果见诸报端 。 本文综合整理归 纳了近几年来 纳米水泥土相 关 的研 究报道 ， 并且 总结 出纳米水泥 土已经取得 的一些研究进 展 ， 主要 包括 以下 几个方 面。
纳米材料作为外加 剂 ， 并且通 过对各 个影 响 因素 的具 体分 析 ， 可