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利用纳米材料对混凝土进行改性以提高混凝土的性能,特别是抗盐冻性能已被认为具有可行性和广泛前景。本文使用Si O2、纳米Al2O3、纳米Fe2O3以及纳米Ti O2四种纳米材料,掺量为水泥质量的0.05%、0.1%、0.5%和1.0%,对水灰比为0.5的混凝土进行改性,测试了纳米改性混凝土的和易性、力学性能、抗渗性以及抗盐冻性能等,并且利用SEM和EDS等手段对其改性机理进行了分析。试验采用先将纳米材料在减水剂溶液中超声分散后,再与干料一同拌合的方法制备混凝土。研究结果表明,当掺量不大于1.0%时,纳米材料的掺入对混凝土的和易性,特别是流动性无明显影响。四种纳米材料均可以提高混凝土的力学性能,且均呈现随着掺量的增加,混凝土的力学性能随之提高的趋势,当掺量达到1.0%时,四种纳米改性混凝土的抗压强度和抗折强度均提高10%以上。四种纳米材料中,纳米Si O2和纳米Ti O2对混凝土力学性能的提升作用相对较强,而纳米Fe2O3对混凝土的力学性能的改善幅度最低。在Na Cl、CH3COOK和Ca Cl2三种盐环境下对纳米改性混凝土进行冻融循环测试。发现在三种盐冻环境下,纳米改性混凝土均基本呈现,随着掺量的增加,混凝土的质量损失率随之降低,相对动弹性模量随之升高的趋势,既纳米材料的掺量越大,混凝土的抗盐冻性能越好,1%为抗盐冻性能最佳掺量。对比四种纳米材料对混凝土抗盐冻性能的改善作用,纳米Si O2所起作用较为明显地高于其他三者,纳米Ti O2次之,而剩余的纳米Al2O3和纳米Fe2O3两者中,纳米Al2O3的改善作用相对最弱。而利用电通量法测试纳米改性混凝土的抗渗性,也得到了与抗盐冻性能相似的结果。纳米改性混凝土的改性机理主要在于掺入纳米材料后,提高了水化产物的数量和种类。水化产物数量的提升可以使混凝土更为致密。纳米Si O2、纳米Al2O3和纳米Ti O2掺入后,出现的针状水化产物,可以以原生纳米纤维的形式起到阻碍混凝土内部微裂纹的发展,使混凝土增强增韧的作用。而掺入纳米Fe2O3后出现的球状水化产物,由于其排列紧密,同样起到了提升混凝土密实度的作用。这些纳米材料的掺入引起的水化过程的优化,最终使得混凝土在力学性能和耐久性方面得到了提升。