邢台微硅粉硅灰厂家 纳米二氧化硅与硅灰复掺对水泥净浆改性研究
1．引言
纳米技术是对未来经济和社会发展产生重大影响的一种关键性前沿技术利用微纳米粉体技术改性水泥浆体可产生很好的效果因此必须加强纳米粉体对水泥水化产物之间的相互作用机理的研究为水泥基材料的高性能多功能智能化及超耐久性打下扎实的基础经过翻阅国内外相关资料[1]发现不具有火山灰活性的纳米粉体对水泥浆体性能的影响非常显著纳米级SiO2对水泥基材料的作用尤其明显本文对纳米级SiO2对水泥净浆的改性机理进行研究期望能通过添加纳米级微粉进一步改善水泥浆体的性能为拓宽纳米材料在水泥基材料领域开展的应用打下良好的基础[2]
2.实验部分
2.1原料
1 水泥C:PI 42.5 普通硅酸盐水泥亚泰鼎鹿牌其各项性能技术指标均满足国家标准要求其中初凝时间为2 : 27终凝时间为3 14
2 纳米SiO2自制平均尺寸30 nm比表面积171 m2/g密度0.5 g /cm3
3 硅灰市场购买
2.2纳米粒子表面改性..
由于无机纳米材料本身的极性和颗粒细微化具有极大的比表面积和较高的比表面能使它们易团聚不易在有机介质中分散与聚合物配伍性能差,
直接应用影响纳米粒子的实际作用为了降低纳米材料的表面极性提高纳米粒子在有机介质中的分散能力和亲和力[3]扩大纳米材料应用范围需要对纳米粒子进行表面改性[4] 为了提高纳米SiO2的分散性先取一定量纳米SiO2置于盛有水和无机分散剂的烧杯中用超声波分散25 min 制得悬浮液
2.3实验方案
实验方案如表一所示P部分在普通硅酸盐水泥中按不同百分含量单掺纳米SiO2粉体O部分在普通硅酸盐水泥中按不同百分含量单掺纳米硅灰粉体S部分在普通硅酸盐水泥中按不同质量百分比复掺纳米SiO2粉体及硅灰并保持其总量为50g对上述水泥净浆进行凝结时间的测试以观察三个体系凝结时间的变化情况对水泥硬化浆体抗压与抗折强度实验结果进行分析找出最佳纳米二氧化硅与硅灰的掺量并分析二者对水泥水化历程影响的原因按GB/T1346一2001《水泥标准稠度用水量凝结时间和安定性检验方法》测定改性水泥净浆的凝结时间抗压抗折强度参照 GB/T 1767199《水泥胶砂强度检验方法》进行测试
表1改性水泥浆体配比方案表
3 实验结果与分析
3.1 改性水泥净浆凝结时间的测定与分析
对改性水泥净浆凝结时间进行了测定得到结果如表2所示
表 2 改性水泥净浆凝结时间及水泥硬化浆体抗压/抗折强度
表2结果可知纳米SiO2粉体的加入使水泥净浆的初凝时间终凝时间以及初终凝时间差都明显缩短且纳米SiO2粉体掺量越多对凝结时间的影响越显著这是由于无定型纳米SiO2所特有的表面效应[8尺寸小表面能较高位于表面原子占相当大的比例加速了水泥水化反应速度对于单掺10%硅灰的试样水泥浆体的初凝时间和终凝时间都有所增加说明硅灰对水泥净浆的凝结有一定的抑制作用S体系在纳米级SiO2粉体与硅灰在水泥净浆双掺总量保持10%不变时纳米SiO2掺量为3%以内随SiO2掺量增加终凝效果增加很多而由3%增至5%则终凝效果增加较少
3.2 水泥硬化浆体抗压与抗折强度分析
水泥硬化浆体抗压与抗折强度实验结果如表2所示
表2结果可知P体系当中随着纳米SiO2掺入量的增加,试件抗压抗折强度和压折比较空白试件均有所降低Q体系单掺5%和10%硅灰的水泥硬化浆体28d抗压强度和抗折强度均高于空白试件且随硅灰掺入量增加而明显提高压折比变化不大S体系可以看出纳米SiO2和硅灰双掺时随纳米SiO2掺量减少硅灰掺量增加强度明显提高压折比有所提高但均低于空白试件当双掺总量为10%纳米SiO2掺量为1%时试件各项强度均最高
4.结论
（1）纳米SiO2粉体的加入使水泥净浆的初凝时间终凝时间以及初终凝时间差都明显缩短且纳米SiO2:粉体掺量越多对凝结时间的影响越显著
2 随着纳米SiO2掺量增加,试件强度及压折比较空白试件均有所降低而双掺纳米SiO2和硅灰时强度均有所提高当双掺总量为10%纳米SiO2掺量为1%时为最佳复掺量
（3）单掺纳米SiO2时压折比有明显降低复掺纳米SiO2和硅灰时压折比有所降低
