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纳米CaCO3改性水泥基复合材料体积稳定性研究


19900字 44页 原创作品，已通过查重系统


摘要
水泥是应用最广泛的建筑材料之一，随着社会的进步与技术的发展，水泥也需要与时俱进并被赋予更优异的性能和新的性能，所以研究水泥基复合材料成为一种主流趋势。纳米技术作为一项前沿科学技术拥有广阔的应用前景，纳米颗粒拥有良好的物理化学性能，建筑材料领域的学者将纳米颗粒掺入水泥基材料以改善水泥基材料的物理化学性能。体积稳定性是衡量水泥基材料性能的重要参数之一，现代高强与高性能混凝土技术的飞速发展使自收缩和化学收缩占水泥基材料收缩的比例增大。本文主要研究纳米CaCO3改性水泥基材料自收缩和化学收缩规律，并分析掺入纳米CaCO3对水泥基材料亚微观结构的影响，从微观角度分析其作用机理。主要的研究内容和结论如下：
一．依据ASTM C1698做纳米CaCO3改性水泥基复合材料自收缩的试验。研究发现：低掺量纳米CaCO3改性水泥基复合材料与未掺入纳米CaCO3的水泥基材料有着相同的自收缩趋势，纳米CaCO3的少量掺入可以使水泥基材料的自收缩减小，纳米CaCO3掺量越大，水泥基材料的自收缩越小。掺加2%和3%纳米CaCO3对水泥基材料的自收缩性能影响效果比较接近。
二．依据ASTM C1608做纳米CaCO3改性水泥基复合材料化学收缩的试验。研究表明；低掺量纳米CaCO3改性水泥基复合材料与未掺入纳米CaCO3的水泥基材料也有相同的化学收缩趋势，纳米CaCO3的少量掺入可以使水泥基材料的化学收缩减小，纳米CaCO3掺量越大，水泥基材料的化学收缩越小，且纳米CaCO3的掺入不仅对水泥水化初期（0~3d）的化学收缩有较大的影响，而且对水化后期的化学收缩（3~28d）也有显著的影响。掺加2%和3%纳米CaCO3对水泥基材料的化学收缩性能影响效果比较接近。
三．对试样做SEM测试。分析得到的SEM图和能谱可知，纳米CaCO3主要通过晶核作用和填充作用来改善水泥基材料的亚微观结构，从而减少水泥基材料的自收缩和化学收缩，提高水泥石的耐久性。


关键词：纳米CaCO3，水泥基复合材料，自收缩，化学收缩