论文部分内容阅读
水泥基复合材料的耐久性一直受到国内外学者和从业人员的关注,耐久性的要求引领了高性能水泥基复合材料的设计,例如工程水泥基复合材料（ECC）。ECC具有较高的延展性,并且具有相当大的自我修复能力,增加了其在工程应用中的耐久性和可持续性。然而,为了增加其应用的广泛性和实用性,可以进一步的研究和改善其成本效益。本文试图通过添加适量的纳米SiO2制备ECC试件来评估其性能。本文系统研究了不同试件的力学性能,传输性能和微观结构。试件的材料为河砂（最大粒度为600μm）,普通硅酸盐水泥,粉煤灰,饮用水,聚乙烯醇纤维和纳米二氧化硅。还添加了高性能减水剂以改善拌合物的工作性能。纳米二氧化硅的掺量为0.0、0.5、1.0和1.5%（占胶凝材料的质量比）,分别命名为D01,D02,D03和D04。研究的目的和结果如下:1)在养护7、14和28天后,测试样品的抗压和抗折强度性能。D04在第7、14和28的天平均抗压强度最高,分别为39、50和58MPa,。试件在第7、14和28天的平均抗弯强度值分别为13、14和16MPa。超声脉冲速度还用于评估各试件在养护14、21和28天后的自修复性能。在养护龄期中,试件的平均UPV值均落在3.05至3.66mm/μs的边际范围内。但是,D04试件的UPV值在第28天达到最高。2)养护28天后进行吸水率测试,观察到吸水率系数随着纳米二氧化硅剂量的增加而降低。该观察结果与添加适量纳米二氧化硅试件的吸附系数不同,D02,D03和D04的近似吸附系数,分别比同等样品高48%,50%和23%。吸附系数低于0.04mm/min1/2,低于仅用普通硅酸盐水泥作为粘结剂制备混凝土的数值。3)通过吸水率和非稳态快速氯离子迁移系数（DRCM）测量来评估纳米二氧化硅掺量对试件愈合能力的影响。此外,超声脉冲速度（UPV）测试用于评估试件修复的效果。将试件浸入水中两个周期,分别是7天和28天,以测量吸附系数。连续浸泡7天和28天后,试件的声速和吸附率的值均显著降低。测试结果表明,随着纳米二氧化硅剂量的增加,样品的抗压强度有所提高。然而,随着纳米二氧化硅掺量的增加,试件的第28天弯曲强度略有降低。研究结果表明:纳米二氧化硅可以帮助改善水泥基复合材料的力学性能和传输性能。该材料具有较低的吸水率,非常适合暴露于水和其他海工结构的土木工程结构中。水泥基复合材料的成功设计可能会刺激其在中国市场实际工程中的应用。