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纳米粉体改性水泥基材料机理的研究

作者：丛日竹 Publish: 2007-9-14 Hits:-

【中文题名】

纳米粉体改性水泥基材料机理的研究

【英文题名】

Research on the Mechanism of Modifiing Cement-Based Materials by the Use of Nanopowders

【学科专业】

化学工艺

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-9-14

【中关键词】

水泥基复合材料,纳米SiO_2,纳米ZrO_2,纳米诱导水化机理,水化热,

【英关键词】

Cement-based composite material,Nano-silicon dioxide,Nano-zirconium dioxide,Nanometer induction hydration mechanism,Heat of hydration,

【分类导航】

工业技术>化学工业>硅酸盐工业>>>

【论文摘要】

随着各国对水泥基复合材料科学技术领域投入大量的人力和物力进行开发研究，水泥基复合材料已不只是用作建筑材料，提高水泥性能开辟新的应用途径的技术研究，将是今后水泥基材料研究的另一个方向。复合材料是材料发展的一个重要分支。利用纳米粉体科学技术对水泥进行改性，对改造传统胶凝材料都具有十分重大的意义，对进一步推动高性能混凝土技术的发展和用纳米材料。本论文系统地回顾了水泥基复合材料的研究现状及其存在的问题，并对超细粉体复合水泥水化理论进行详细的探讨，在此基础上论证纳米诱导水化理论。采用水泥净浆实验，了解纳米粉体不同掺量情况下对水泥净浆的影响，研究结果表明：纳米SiO_2增大水泥浆体稠度用水量，具有促凝作用；而纳米ZrO_2减少水泥浆体稠度用水量，具有缓凝作用，二者对水泥的安定性无不良影响。通过水泥砂浆强度实验，发现纳米SiO_2和纳米ZrO_2粉体都能明显地提高水泥砂浆抗压强度，尤其是在小掺量和与高效减水剂(UNF-5)联合使用的情况下，增强效果更佳。在水泥砂浆抗渗性实验中发现纳米SiO_2和纳米ZrO_2粉体能显著提高水泥砂浆的抗渗性，并且对水泥砂浆抗渗性影响的规律与水泥砂浆强度...

【论文题纲】

摘要	4-6
ABSTRACT	6-9
目录	9-13
第一章绪论	13-19
1.1 概述	13
1.2 水泥基复合材料的发展	13-18
1.2.1 无宏观缺陷水泥基材料(MDF)	15
1.2.2 超细粒集密水泥(DSP)	15-16
1.2.3 CBC材料(化学结合陶瓷)	16
1.2.4 碱激发水泥(AAS)	16
1.2.5 磷酸钙骨水泥(CPC)	16-17
1.2.6 混凝土材料	17-18
1.2.6.1 高效能硅材料( HPC)	17
1.2.6.2 高掺量粉煤灰混凝土材料(HVFC)	17-18
1.3 本章小结	18-19
第二章纳米材料改性水泥基复合材料的研究现状	19-28
2.1 纳米材料的发展历史	19
2.2 纳米科技在各国的地位	19-20
2.3 纳米的基本定义	20
2.4 纳米粒子基本效应	20-21
2.4.1 量子尺寸效应	20
2.4.2 表面效应	20-21
2.4.3 小尺寸效应	21
2.4.4 宏观量子隧道效应	21
2.4.5 介电限域效应	21
2.5 纳米粒子的物理特性	21
2.6 纳米材料改性水泥研究现状	21-26
2.6.1 纳米SiO_2在建筑材料中的应用	22-25
2.6.2 纳米ZrO_2在建筑材料中的应用	25-26
2.7 超细粉体的增强效应机理	26-27
2.7.1 超细粉体的物理效应	26
2.7.2 超细粉体的化学活性	26-27
2.8 本论文的研究内容、目的与意义	27-28
2.8.1 本论文的研究内容和目的	27
2.8.2 本课题研究的意义	27-28
第三章纳米粉体改性水泥基复合材料浆体性能的研究	28-46
3.1 概述	28
3.2 试验方案	28-29
3.3 实验原料与仪器	29-31
3.3.1 实验原料	29-31
3.3.2 实验仪器	31
3.3.3 实验条件	31
3.4 纳米复合水泥稠度、凝结时间和安定性实验	31-38
3.4.1 实验方案	31-32
3.4.2 实验结果与分析	32-38
3.4.2.1 纳米复合水泥稠度用水量测试与分析	32-35
3.4.2.2 纳米复合水泥凝结时间的测定与分析	35-38
3.4.2.3 纳米复合水泥安定性测定试验	38
3.4.3 小结	38
3.5 纳米复合水泥净浆强度实验和耐磨性实验	38-45
3.5.1 概述	38-39
3.5.2 实验目的	39
3.5.3 实验方案	39-41
3.5.4 实验过程	41
3.5.4.1 试体的成型与养护	41
3.5.4.2 抗压强度测试与耐磨性测试	41
3.5.5 实验结果与分析	41-45
3.5.6 小结	45
3.6 本章小结	45-46
第四章纳米粉体改性水泥砂浆实验	46-69
4.1 概述	46
4.2 实验方案	46
4.3 实验仪器与实验原料	46-48
4.3.1 主要实验仪器	46-47
4.3.2 实验原料	47-48
4.4 水泥砂浆实验	48-59
4.4.1 实验方法	48-49
4.4.2 实验结果与分析	49-55
4.4.2.1 3d水泥砂浆抗压强度分析	50-53
4.4.2.2 28d龄期水泥砂浆抗压强度分析	53-54
4.4.2.3 小结	54-55
4.4.3 加入减水剂水泥砂浆抗压强度结果与分析	55-59
4.4.3.1 3d龄期水泥砂浆抗压强度分析	56-57
4.4.3.2 28d龄期水泥砂浆抗压强度分析	57-59
4.4.4 小结	59
4.5 抗渗性	59-63
4.5.1 概述	59
4.5.2 实验目的和意义	59
4.5.3 试验条件	59-60
4.5.4 试体的成型与养护	60
4.5.5 实验结果与讨论	60-62
4.5.6 小结	62-63
4.6 水化热	63-67
4.6.1 概述	63
4.6.2 基本原理	63-64
4.6.3 实验目的	64
4.6.4 实验条件	64
4.6.5 实验过程	64
4.6.6 实验结果与讨论	64-67
4.6.7 小结	67
4.7 本章小结	67-69
第五章纳米复合水泥石微观结构测试与分析	69-88
5.1 X射线衍射测试(XRD)	69-80
5.1.1 实验目的	69
5.1.2 试样的制备	69-70
5.1.3 试验仪器	70
5.1.4 结果与讨论	70-80
5.1.5 小结	80
5.2 水泥硬化浆体的扫描电镜分析(SEM)	80-87
5.2.1 试验仪器	80
5.2.2 试样的制备	80-81
5.2.3 结果与讨论	81-87
5.2.4 小结	87
5.3 本章小结	87-88
第六章结论与建议	88-90
6.1 结论	88
6.2 建议	88-90
参考文献	90-96
致谢	96-97
攻读硕士期间发表的学术论文	97

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.124820



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