發(fā)布時間：2022-10-30 15:13

　　提高水泥基材料表面質(zhì)量可增強基體抵抗外界有害氣相、液相和離子介質(zhì)侵蝕能力,進而延緩材料的腐蝕和劣化過程,延長結(jié)構(gòu)服役壽命。納米材料,如納米SiO₂,由于具有超細顆粒尺寸、易于在水泥基材料多孔表面滲透、高火山灰反應活性,對提高水泥基材料表面質(zhì)量具有突出作用。同時,水泥基材料表面與人居環(huán)境直接接觸,利用納米效應,可通過表面賦予水泥基材料調(diào)控人居環(huán)境的功能。本文圍繞納米SiO₂及其功能納米復合材料（Fe₃O₄@SiO₂,TiO₂@SiO₂,SiO₂@TiO₂和BiOBr@SiO₂）對硬化水泥基材料表面開展系統(tǒng)改性研究,在探究改性對水泥基材料表面質(zhì)量影響基礎上,開發(fā)光催化、電磁屏蔽等功能特性,并針對表面功能化耐久性機理進行深入研究,以期為水泥基材料功能化改性提供途徑。首次設計、制備了超小SiO₂低聚物（＜1 nm）用于對硬化水泥基材料表面改性。利用其尺寸小... 

【文章頁數(shù)】：157 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 納米材料在水泥基材料中的應用研究
        1.1.1 納米材料對水泥基材料性能的影響
        1.1.2 納米顆粒對混凝土結(jié)構(gòu)與性能改性的機理研究
    1.2 納米SiO_2對水泥基材料性能的影響
        1.2.1 對機械性能影響
        1.2.2 對水化過程影響
        1.2.3 對耐久性影響
        1.2.4 對孔結(jié)構(gòu)影響
        1.2.5 對微觀結(jié)構(gòu)影響
    1.3 納米SiO_2與其他材料賦予水泥基材料的功能性
        1.3.1 吸波性能
        1.3.2 憎水性能
        1.3.3 光催化性能
    1.4 水泥基材料的表面處理
    1.5 選題的意義和研究內(nèi)容
第二章 主要實驗材料、過程與表征方法
    2.1 實驗原料與儀器
        2.1.1 水泥和砂
        2.1.2 化學試劑
        2.1.3 實驗設備
    2.2 主要實驗過程
        2.2.1 凈漿的制備
        2.2.2 砂漿的制備
        2.2.3 C-S-H的制備
        2.2.4 C_3S的制備
    2.3 主要測試設備與方法
        2.3.1 微觀結(jié)構(gòu)測試
        2.3.2 材料尺寸、結(jié)構(gòu)和成分測試
        2.3.3 孔徑測試
        2.3.4 磁學性質(zhì)測試
        2.3.5 電磁波反射率測試
        2.3.6 吸水率測試
        2.3.7 光催化測試
        2.3.8 耐久性測試
第三章 SiO_2低聚物對水泥基材料吸水性影響及作用機理研究
    3.1 SiO_2低聚物(酸性環(huán)境)對水泥基材料吸水性影響
        3.1.1 引言
        3.1.2 材料合成
            3.1.2.1 SiO_2低聚物的制備
            3.1.2.2 表面處理
            3.1.2.3 模擬反應
        3.1.3 實驗結(jié)果與分析
            3.1.3.1 二氧化硅低聚物的表征與分析
            3.1.3.2 表面處理后凈漿與砂漿的表征與分析
            3.1.3.3 SiO_2低聚物與水泥的作用機理
        3.1.4 小結(jié)
    3.2 SiO_2低聚物(堿性環(huán)境)對水泥基材料吸水性影響
        3.2.1 引言
        3.2.2 實驗過程
            3.2.2.1 二氧化硅低聚物的制備
            3.2.2.2 表面處理
            3.2.2.3 模擬反應
        3.2.3 實驗結(jié)果與分析
            3.2.3.1 表面處理后凈漿與砂漿的表征與分析
            3.2.3.2 表面處理后凈漿的吸水率
            3.2.3.3 反應機理
        3.2.4 本章小結(jié)
第四章 Fe_3O_4@SiO_2對水泥基材料的表面結(jié)構(gòu)和吸波性能影響
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 Fe_3O_4@SiO_2的制備
        4.2.2 表面處理
        4.2.3 模擬反應
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Fe_3O_4@SiO_2納米顆粒的表征
        4.3.2 吸波性能
        4.3.3 吸水率和孔隙率
        4.3.4 微觀形貌
        4.3.5 反應機理分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 TiO_2@SiO_2對水泥基材料的表面結(jié)構(gòu)和光催化性能影響
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 TiO_2@SiO_2的制備
        5.2.2 凈漿的表面處理
        5.2.3 模擬反應
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 不同殼層厚度的TiO_2@SiO_2的標表征
        5.3.2 光催化性能
        5.3.3 比表面積
        5.3.4 水泥基材料的光催化性能
        5.3.5 反應機理分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 SiO_2@TiO_2在水泥基材料表面的耐久性和作用機理研究
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 SiO_2@TiO_2的制備
        6.2.2 表面處理
        6.2.3 模擬反應
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 SiO_2@TiO_2的微觀形貌與組成
        6.3.2 光催化性能
        6.3.3 表面微觀形貌及吸水率
        6.3.4 TG/DTG分析
        6.3.5 反應機理分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 可見光催化材料BiOBr@SiO_2對水泥基材料的光催化性能研究
    7.1 引言
    7.2 實驗部分
        7.2.1 BiOX及BiOX@SiO_2的制備
        7.2.2 凈漿的表面處理
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 鹵化氧泌光催化劑的選擇
        7.3.2 BiOBr在凈漿的表面應用
        7.3.3 BiOBr@SiO_2的表征
        7.3.4 BiOBr@SiO_2對凈漿組成的影響
        7.3.5 光催化性能
        7.3.6 孔隙率與微觀形貌
        7.3.7 反應機理分析
    7.4 本章小結(jié)
第八章 全文總結(jié)、創(chuàng)新點和展望
    8.1 全文總結(jié)
    8.2 創(chuàng)新點
    8.3 展望
參考文獻
致謝
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]納米材料優(yōu)化水泥基材料性能的研究進展[J]. 嚴涵,冉千平,舒鑫,于誠,楊勇,劉加平.  中國材料進展. 2017(09)
[2]Fe3O4/SiO2核殼復合磁性微球的制備和表征[J]. 熊珊,江向平,李菊梅,李小紅,陳云婧.  硅酸鹽學報. 2015(07)
[3]超細CaCO3和納米SiO2對水泥飾面砂漿性能的影響[J]. 馬先偉.  混凝土. 2010(04)
[4]Au和SiO2多殼結(jié)構(gòu)的制備和表征[J]. 王毅,談勇,丁少華,李鸝,錢衛(wèi)平.  化學學報. 2006(22)
[5]納米復合水泥中ZrO2納米粉體作用機理初探[J]. 范基駿,湯俊艷,叢立慶,韋憲,毛光遠.  建材發(fā)展導向. 2004(03)



本文編號：3699125