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1、碩士學(xué)位論文納米改性混凝土的抗鹽凍性能及其改性機(jī)理研究RESEARCHONSALTSCALINGRESISTANCEANDMODIFICATIONMECHANISMOFNANO-MODIFIEDCONCRETE朱昀喆哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月國內(nèi)圖書分類號：U414學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：625.8密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文納米改性混凝土的抗鹽凍性能及其改性機(jī)理研究碩士研究生：朱昀喆導(dǎo)師：謝寧講師申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：道路與鐵道工程所在單位：交通科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2015年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:U
2、414U.D.C:625.8DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONSALTSCALINGRESISTANCEANDMODIFICATIONMECHANISMOFNANO-MODIFIEDCONCRETECandidate：ZhuYunzheSupervisor：AssisantProf.XieNingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：RoadandRailwayEngineeringSchoolofTransporta
3、tionScienceandAffiliation：EngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要利用納米材料對混凝土進(jìn)行改性以提高混凝土的性能，特別是抗鹽凍性能已被認(rèn)為具有可行性和廣泛前景。本文使用SiO2、納米Al2O3、納米Fe2O3以及納米TiO2四種納米材料，摻量為水泥質(zhì)量的0.05%、0.1%、0.5%和1.0%，對水灰比為0.5的混凝土進(jìn)行改性，測試了納米改性混凝土的和易性、力學(xué)
4、性能、抗?jié)B性以及抗鹽凍性能等，并且利用SEM和EDS等手段對其改性機(jī)理進(jìn)行了分析。試驗采用先將納米材料在減水劑溶液中超聲分散后，再與干料一同拌合的方法制備混凝土。研究結(jié)果表明，當(dāng)摻量不大于1.0%時，納米材料的摻入對混凝土的和易性，特別是流動性無明顯影響。四種納米材料均可以提高混凝土的力學(xué)性能，且均呈現(xiàn)隨著摻量的增加，混凝土的力學(xué)性能隨之提高的趨勢，當(dāng)摻量達(dá)到1.0%時，四種納米改性混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度均提高10%以上。四種納米材料中,納米SiO2和納米TiO2對混凝土力學(xué)性能的提升作用相對較強(qiáng)，而納米Fe2O3對混凝土的力學(xué)性能的改善幅度最低。在NaC
5、l、CH3COOK和CaCl2三種鹽環(huán)境下對納米改性混凝土進(jìn)行凍融循環(huán)測試。發(fā)現(xiàn)在三種鹽凍環(huán)境下，納米改性混凝土均基本呈現(xiàn)，隨著摻量的增加，混凝土的質(zhì)量損失率隨之降低，相對動彈性模量隨之升高的趨勢，既納米材料的摻量越大，混凝土的抗鹽凍性能越好，1%為抗鹽凍性能最佳摻量。對比四種納米材料對混凝土抗鹽凍性能的改善作用，納米SiO2所起作用較為明顯地高于其他三者，納米TiO2次之，而剩余的納米Al2O3和納米Fe2O3兩者中，納米Al2O3的改善作用相對最弱。而利用電通量法測試納米改性混凝土的抗?jié)B性，也得到了與抗鹽凍性能相似的結(jié)果。納米改性混凝土的改性機(jī)理主要在于摻
6、入納米材料后，提高了水化產(chǎn)物的數(shù)量和種類。水化產(chǎn)物數(shù)量的提升可以使混凝土更為致密。納米SiO2、納米Al2O3和納米TiO2摻入后，出現(xiàn)的針狀水化產(chǎn)物，可以以原生納米纖維的形式起到阻礙混凝土內(nèi)部微裂紋的發(fā)展，使混凝土增強(qiáng)增韌的作用。而摻入納米Fe2O3后出現(xiàn)的球狀水化產(chǎn)物，由于其排列緊密，同樣起到了提升混凝土密實度的作用。這些納米材料的摻入引起的水化過程的優(yōu)化，最終使得混凝土在力學(xué)性能和耐久性方面得到了提升。關(guān)鍵詞：混凝土；納米改性；抗鹽凍性能；改性機(jī)理-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractIthasbeenconsideredtobefeasi
7、bleandpromisingtomodifytheconcretebynanomaterialsinordertoimprovetheproperties,especiallythesaltscalingresistance,ofconcrete.Inthispaper,theconcretewithawater/cementratioof0.4wasmodifiedbynano-SiO2,nano-Al2O3,nano-Fe2O3,andnano-TiO2.Thedosageofthenanoparticleswas0.05,0.1,0.5,and1.0%
8、bymassofcement.Thew
