奈米二氧化矽與矽灰復摻對水泥淨漿的改性研究

1.引言

 

奈米技術是對未來經濟和社會發展產生重大影響的一種關鍵性前沿技術✘•✘,利用微奈米粉體技術改性水泥漿體✘•✘,可產生很好的效果•·◕✘•。因此✘•✘,必須加強奈米粉體對水泥水化產物之間的相互作用機理的研究✘•✘,為水泥基材料的高效能✘✘│、多功能✘✘│、智慧化及超耐久性打下紮實的基礎•·◕✘•。經過翻閱國內外相關資料[1]✘•✘,發現不具有火山灰活性的奈米粉體對水泥漿體效能的影響非常顯著✘•✘,奈米級SiO2對水泥基材料的作用尤其明顯✘•✘,本文對奈米級SiO2對水泥淨漿的改性機理進行研究•·◕✘•。期望能透過新增奈米級微粉進一步改善水泥漿體的效能✘•✘,為拓寬奈米材料在水泥基材料領域開展的應用打下良好的基礎[2]•·◕✘•。

 

2.實驗部分

 

2.1原料

 

1) 水泥(C):▩·₪•◕:P・I 42.5 普通矽酸鹽水泥✘•✘,亞泰鼎鹿牌✘•✘,其各項效能技術指標均滿足國家標準要求✘•✘,其中✘•✘,初凝時間為2 : 27✘•✘,終凝時間為3 ▩·₪•◕:14•·◕✘•。

 

2) 奈米SiO2▩·₪•◕:自制✘•✘,平均尺寸30 nm✘•✘,比表面積171 m2/g✘•✘,密度0.5 g /cm3•·◕✘•。

3) 矽灰▩·₪•◕:市場購買•·◕✘•。

 

2.2奈米粒子表面改性..

 

由於無機奈米材料本身的極性和顆粒細微化✘•✘,具有極大的比表面積和較高的比表面能✘•✘,使它們易團聚✘•✘,不易在有機介質中分散✘•✘,與聚合物配伍效能差,

直接應用影響奈米粒子的實際作用•·◕✘•。為了降低奈米材料的表面極性✘•✘,提高奈米粒子在有機介質中的分散能力和親和力[3]✘•✘,擴大奈米材料應用範圍✘•✘,需要對奈米粒子進行表面改性[4] •·◕✘•。為了提高奈米SiO2的分散性✘•✘,先取一定量奈米SiO2置於盛有水和無機分散劑的燒杯中✘•✘,用超聲波分散25 min 製得懸浮液•·◕✘•。

 

2.3實驗方案

 

實驗方案如表一所示✘•✘,P部分▩·₪•◕:在普通矽酸鹽水泥中按不同百分含量單摻奈米SiO2粉體;O部分▩·₪•◕:在普通矽酸鹽水泥中按不同百分含量單摻奈米矽灰粉體;S部分▩·₪•◕:在普通矽酸鹽水泥中按不同質量百分比復摻奈米SiO2粉體及矽灰✘•✘,並保持其總量為50g•·◕✘•。對上述水泥淨漿進行凝結時間的測試✘•✘,以觀察三個體系凝結時間的變化情況✘•✘,對水泥硬化漿體抗壓與抗折強度實驗結果進行分析✘•✘,找出最佳奈米二氧化矽與矽灰的摻量✘•✘,並分析二者對水泥水化歷程影響的原因•·◕✘•。按GB/T1346一2001《水泥標準稠度用水量✘✘│、凝結時間和安定性檢驗方法》測定改性水泥淨漿的凝結時間•·◕✘•。抗壓✘✘│、抗折強度參照 GB/T 17671―99《水泥膠砂強度檢驗方法》進行測試•·◕✘•。

 

表1改性水泥漿體配比方案表

 

3 實驗結果與分析

 

3.1 改性水泥淨漿凝結時間的測定與分析

 

對改性水泥淨漿凝結時間進行了測定✘•✘,得到結果如表2所示•·◕✘•。

 

表 2 改性水泥淨漿凝結時間及水泥硬化漿體抗壓/抗折強度

 

表2結果可知✘•✘,奈米SiO2粉體的加入使水泥淨漿的初凝時間✘✘│、終凝時間以及初終凝時間差都明顯縮短✘•✘,且奈米SiO2粉體摻量越多✘•✘,對凝結時間的影響越顯著•·◕✘•。這是由於無定型奈米SiO2所特有的“表面效應”[8尺寸小✘✘│、表面能較高✘•✘,位於表面原子佔相當大的比例✘•✘,加速了水泥水化反應速度•·◕✘•。對於單摻10%矽灰的試樣✘•✘,水泥漿體的初凝時間和終凝時間都有所增加✘•✘,說明矽灰對水泥淨漿的凝結有一定的抑制作用•·◕✘•。S體系在奈米級SiO2粉體與矽灰在水泥淨漿雙摻總量保持10%不變時✘•✘,奈米SiO2摻量為3%以內✘•✘,隨SiO2摻量增加✘•✘,終凝效果增加很多✘•✘,而由3%增至5%✘•✘,則終凝效果增加較少•·◕✘•。

 

3.2 水泥硬化漿體抗壓與抗折強度分析

 

水泥硬化漿體抗壓與抗折強度實驗結果如表2所示•·◕✘•。

 

表2結果可知▩·₪•◕:P體系當中隨著奈米SiO2摻入量的增加,試件抗壓✘✘│、抗折強度和壓折比較空白試件均有所降低•·◕✘•。Q體系單摻5%和10%矽灰的水泥硬化漿體28d抗壓強度和抗折強度均高於空白試件✘•✘,且隨矽灰摻入量增加而明顯提高✘•✘,壓折比變化不大•·◕✘•。S體系可以看出奈米SiO2和矽灰雙摻時✘•✘,隨奈米SiO2摻量減少✘•✘,矽灰摻量增加✘•✘,強度明顯提高✘•✘,壓折比有所提高✘•✘,但均低於空白試件•·◕✘•。當雙摻總量為10%✘•✘,奈米SiO2摻量為1%時✘•✘,試件各項強度均最高✘•✘,

 

4.結論

 

(1)奈米SiO2粉體的加入使水泥淨漿的初凝時間✘✘│、終凝時間以及初終凝時間差都明顯縮短✘•✘,且奈米SiO2:粉體摻量越多✘•✘,對凝結時間的影響越顯著•·◕✘•。

 

(2) 隨著奈米SiO2摻量增加,試件強度及壓折比較空白試件均有所降低✘•✘,而雙摻奈米SiO2和矽灰時強度均有所提高✘•✘,當雙摻總量為10%✘•✘,奈米SiO2摻量為1%時為最佳復摻量•·◕✘•。

 

(3)單摻奈米SiO2時✘•✘,壓折比有明顯降低✘•✘,復摻奈米SiO2和矽灰時壓折比有所降低•·◕✘•。

常見問題▩·₪•◕:

  • 微矽粉▩·₪•◕:微矽粉在混凝土的功效
  • 微矽粉對耐火澆注料效能的影響
  • 微矽粉在耐火材料中增強增壽作用
  • 微矽粉的回收如何進行品質控制
  • 使用微矽粉過程中出出現問題的總結
  • 白色微矽粉✘•✘,高純鋯矽微粉
  • 矽灰在市場上的作用有哪些↟✘?
  • 微矽粉是什麼✘•✘,在哪裡領域會使用到嗎↟✘?
  • 微矽粉在混凝土領域✘•✘,它可以有哪些作用↟✘?
  • 微矽粉✘•✘,矽灰如何選取✘•✘,和我一起看一下吧
  • 微矽粉的使用領域問題✘•✘,一起來分析一下吧
  • 微矽粉的好處這麼多✘•✘,這些你都瞭解清楚了
  • 微矽粉大家有沒有了解過↟✘?我來告訴你
  • 什麼是加密矽灰↟✘?如何生產↟✘?
  • 微矽粉市場價格多少錢↟✘?為什麼相差很大
  • 推薦產品▩·₪•◕:


  • 聯絡電話▩·₪•◕:0533-5416178   傳真▩·₪•◕:0533-5417178
    魯ICP備14035407號-1 魯公網安備 37030202000562號
    山東博肯矽材料有限公司主要產品▩·₪•◕: 微矽粉 矽粉 矽灰 手機版


    賽普森微矽粉客戶至上品質服務
    客服微信 掃一掃

    賽普森微矽粉客戶至上品質服務
    賽普森公眾號
    微矽粉資料大全 客服中心
    国产亚洲日韩在线a不卡,三级片免费看,国产日韩欧美一区二区东京热,污污汅18禁网站在线永久免费观看