【摘 要】
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随着纳米材料技术的高速发展,纳米材料在砂浆和混凝土等建筑材料领域的应用研究越来越广泛,通过向砂浆或混凝土中掺入各种纳米材料,不但可以获得更出色的力学性能,还能获得诸如电磁波吸收等特殊性能。铁氧体材料具有磁性大,强度高的特点,非常适合用于作为水泥砂浆和混凝土的骨料,不但可以减少河砂的使用量,还可以使砂浆获得更高的强度和更好的电磁波吸收性能。本研究立足于业界对材料的需求和当前研究现状,制定单掺和复掺不
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随着纳米材料技术的高速发展,纳米材料在砂浆和混凝土等建筑材料领域的应用研究越来越广泛,通过向砂浆或混凝土中掺入各种纳米材料,不但可以获得更出色的力学性能,还能获得诸如电磁波吸收等特殊性能。铁氧体材料具有磁性大,强度高的特点,非常适合用于作为水泥砂浆和混凝土的骨料,不但可以减少河砂的使用量,还可以使砂浆获得更高的强度和更好的电磁波吸收性能。本研究立足于业界对材料的需求和当前研究现状,制定单掺和复掺不同掺量的纳米四氧化三铁、微米镍锌铁氧体、微米四氧化三铁对水泥砂浆和易性、堆积密实度、抗压强度、微观结构及电磁波吸收性能影响的试验研究,并对相关作用机理进行分析。主要研究工作如下:（1）和易性。通过迷你坍落度试验结果表明,单掺纳米四氧化三铁可以提高水泥砂浆的和易性;而单掺微米四氧化三铁或镍锌铁氧体会降低和易性,且镍锌铁氧体的降低效果更明显;当对微米四氧化三铁或镍锌铁氧体复掺一定量的纳米四氧化三铁时,可以减少甚至消除其对砂浆和易性的不利影响;（2）堆积密实度、抗压强度及微观结构。通过堆积密实度、28天立方体抗压强度和扫描电镜试验结果表明,单掺和复掺纳米四氧化三铁、微米四氧化三铁及镍锌铁氧体都可以提高水泥砂浆的堆积密实度、抗压强度及微观结构。在单掺情况下,提升效果最好的是纳米四氧化三铁,在同为1%掺量下,可使堆积密实度和抗压强度分别提升2.62%和13.28%;镍锌铁氧体的效果仅次于纳米四氧化三铁,在1%掺量下可使堆积密实度和抗压强度分别提升2.27%和7.79%;而微米四氧化三铁效果最差,仅能分别提高2.07%和6.53%;任意复掺组合的提升效果都好于对应的单掺组,表现出叠加效应;（3）电磁波吸收性能。通过拱反射法电磁波吸收试验结果表明,三种铁氧体材料添加到砂浆中均能提升砂浆的电磁波吸收性能。纳米四氧化三铁和镍锌铁氧体的提升效果相近,在同1%掺量时,能使砂浆的最大吸收峰值分别提高15.16%和13.11%,反射率低于-10 dB的频带带宽分别提高216.29%和197.22%,而微米四氧化三体的提升效果最低;任意复掺组合的提升效果都好于对应的单掺组,表现出叠加效应,当复掺5%镍锌铁氧体加2%纳米四氧化三体时,吸收效果达到最佳,最大吸收峰值和反射率低于-10dB的频带带宽分别提升了50.36%和446.43%;（4）堆积密实度和抗压强度的关系。根据试验得出的40组堆积密实度和28天抗压强度的数据,通过回归分析和数据拟合,得出了堆积密实度-抗压强度回归公式,公式的R~2值接近0.910,显示出较高的相关性,可以证明材料堆积密实度是力学性能的关键因素之一。
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