利用納米材料進行改性已成為增強水泥基材料性能的重要方法,至今為止已得到了大量的應用。在此基礎上,為了更深入地認識納米材料對水泥基材料性能的增強機理,有必要對這種增強作用的原理進行進一步研究。本文通過設計三組實驗,利用多種表征方法,從不同的角度研究了納米材料對水泥基材料以及其中的水化硅酸鈣的影響。本文首先以氧化石墨烯為例,將其與復分解法制備的水化硅酸鈣進行結合,以研究納米材料對水化硅酸鈣的影響。利用X射線衍射、掃描電鏡、²⁹Si固體核磁共振、X射線光電子能譜等實驗進行表征后發(fā)現(xiàn),氧化石墨烯的摻入可以提高水化硅酸鈣的聚合度,且這種影響來源于氧化石墨烯與水化硅酸鈣的界面。而同時在界面處,氧化石墨烯對水化硅酸鈣的結晶度與硅鏈結構等也產(chǎn)生了一定影響。此外,本文通過氧化鈣與二氧化硅在碳納米管水分散液進行反應,制備了表面覆有水化硅酸鈣的碳納米管,并將其摻入水泥凈漿中。對水泥凈漿試件進行力學性能測試后發(fā)現(xiàn),摻加了復合后碳納米管的凈漿試件的力學性能高于摻加了普通碳納米管的試件,而在摻入0.24%水化硅酸鈣修飾碳納米管的凈漿試件中,28天的抗折與抗壓強度相比于普通的凈漿試件分別提高了... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

水泥三鈣水化過程的等溫量熱曲線(灰色線為硅酸三鈣水化)[z]

兩種晶體相比，C-S-H 存在著更多的缺陷。而另一方面，托缽莫來石與硅鈣石的鈣硅比分別為 0.83 與 1.5，而在水泥凈漿中出現(xiàn)的平均鈣硅比則約在 1.7~2.0 之間。因此 Taylor 提出了基于這兩種晶體的 C-S-H 模型，通過隨機地去除兩種晶體中的部分硅氧四面體，考慮 Ca(OH)2的存在等假設，滿足了實驗中發(fā)現(xiàn)的鈣硅比與結構無序等結果的條件。去除部分硅氧四面體會引起整體的鈣硅比升高，而這種去除方式的隨機性也導致得到的結構相比于之前的晶體更加無序。對于人工合成的 C-S-H，與托缽莫來石相似的 C-S-H 一般稱作 C-S-H(I)，而與硅鈣石相似的 C-S-H 一般稱作 C-S-H(II)。Taylor 在對這兩種 C-S-H 的選區(qū)電子衍射實驗中也觀察到了隨著鈣硅比的升高發(fā)生的 C-S-H 結構的變化。綜合來看，Taylor 提供的 C-S-H 結構模型為后續(xù)的研究提供了重要基礎。后續(xù)的研究也從不同的角度驗證了上述模型。例如，根據(jù)以上模型，隨著鈣硅比的增加，會有更多的硅氧四面體的位置會被鈣離子取代，使得原有的無限長的硅鏈變?yōu)殚L度有限的離散的鏈，且鏈長逐漸變短，總體上使得硅的聚合度降低。CongX 等[7]通過29Si 核磁共振實驗，研究了不同鈣硅比下 C-S-H 中硅的聚合度的變化。由于硅鏈端部與中部的硅氧四面體中硅連接狀態(tài)的差異，在核磁共振實驗中可以

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文比例與整體數(shù)量，促進水化反應的進行，從而改善性能[29]。盡管目前可以得出納米材料對水化過程中的 C-S-H 具有調(diào)控作用，但已有的研究尚未充分的進一步從更深的角度（如原子、分子尺度）解釋作用原理。早期分散


本文編號：2966224