垃圾焚烧处理产生的垃圾飞灰(Municipal Solid Waste Ash)是一种固体废料,具有类似水泥的性质,可以将其用作建筑材料来制备混凝土。纳米蒙脱土是一种三层纳米材料,有极大的比表面积且有很好的改性作用。大量的文献以及试验都表明纳米蒙脱土掺入水泥基材料中,能够很好的提高水泥基材料的各种性能。所以本文旨在通过纳米蒙脱土对飞灰改性的研究,来探究其力学性能和耐久性能,藉以提高飞灰粉煤灰材料的性能。具体研究如下:(1)通过均匀试验分析探讨不同掺量的纳米蒙脱土、硅灰、氢氧化钠以及不同的水灰比条件下试件的抗压抗折强度变化并得到原材料的最佳配比如下:硅灰/(飞灰+粉煤灰+水泥)质量比为8%,氢氧化钠/(飞灰+粉煤灰+水泥)质量比为1%,纳米蒙脱土/(飞灰+粉煤灰+水泥)质量比为1%,水灰比为0.28。此时其28天抗压强度为15.66MPa,其28天抗折强度为5.29MPa,能满足部分工程使用要求。(2)对多元回归分析得出的强度模型进行分析发现:保持水灰比一定时,纳米蒙脱土掺量增加(0%-3%),净浆试件抗压强度强度会先增加后减小,最佳掺量为2%;氢氧化钠掺量低于1%时,净浆试件早期抗折强度会随着纳米蒙脱土掺量的增加(0%-3%)而先增加后减小,最佳掺量为1%,当氢氧化钠掺量大于1%时,净浆试件早期抗折强度会随着纳米蒙脱土掺量的增加而先增加后减小,最佳掺量为2%,净浆试件后期抗折强度而言,纳米蒙脱土的最佳掺量为1.34%。(3)在实际工程中,不仅要考虑试件的力学性能,还要考虑到试件的耐久性。在最佳力学性能配比的基础上,通过改变纳米蒙脱土掺量后分别测试飞灰粉煤灰净浆试件的抗渗性能、抗冻性能以及抗硫酸盐干湿循环性能。最终可以得出结论:当纳米蒙脱土掺量为2%的时候,对于飞灰粉煤灰净浆试件抗渗性能提高效果最好。当纳米蒙脱土掺量为1%时,试件的抗压强度最大,但是从抗压强度损失的角度来说,当纳米蒙脱土掺量为2%时,净浆试件的抗压强度损失率最小。而对于因冻融循环造成的净浆质量损失而言,当纳米蒙脱土掺量为1%时,净浆质量损失率最小。纳米蒙脱土掺量越高,对于试件前期抗硫酸盐干湿循环性能就越好,但是要考虑到前期腐蚀作用较小,规律表现得不明显,到了后期,当纳米蒙脱土掺量为2%时,试件抗硫酸盐干湿循环性能最好。(4)通过将纳米蒙脱土是否掺入作为变量时发现,掺入纳米蒙脱土试件的抗压强度比没有掺入纳米蒙脱土试件的抗压强度明显要大,且在7天时和在28天时,前者分别是后者的1.35倍和1.51倍。这是因为掺入纳米蒙脱土使试件更加密实再加上纳米蒙脱土的亲水性以及负电性使试件破坏难度加大。