纳米材料对混凝土抗冲磨性能的影响

混凝土的强度、密实度、表面平整度及粗骨料的粒径等，是影响混凝土抗磨蚀能力的主要因素。为了优化抗冲磨混凝土胶材颗粒级配，提高密实度,使用纳米材料。纳米材料不仅能起到填充微孔隙的作用，而且其颗粒尺寸小，比表面积极大，具有极高的反应活性，可通过这两方面的作用来提高混凝土的强度和密实度,以增强其抗冲磨性能。

为了研究纳米二氧化硅对混凝土抗冲磨性的影响，分别用圆环法和钢球法测定混凝土的抗冲磨强度。其结果见表1、图2。

从已取得的试验成果可以看出:掺入纳米材料可以提高混凝土的抗冲磨性能，但是过量的纳米材料反而使抗冲磨性能下降。适量的纳米材料具有极佳的反应活性，与水泥中的氢氧化钙生成水化硅酸钙凝胶;纳米二氧化硅颗粒小，对水泥浆体的空隙起到填充作用,二者结合协同提高了混凝土的抗冲磨性能。过量的纳米材料由于比表面积大,其巨大的需水量会吸附过量的搅拌用水，造成实际水胶比降低，水泥颗粒水化不良，反而降低混凝土的抗冲磨性能。

结论

1)纳米材料比硅粉更具有优势,其更小的粒径能更密实的填充空隙，更大的活性也更利于与水泥水化中间产物的反应。

2)纳米材料可以有效的提高混凝土的抗冲磨性能，对混凝土的强度亦有贡献，然而纳米材料巨大的比表面积造成的需水量较大,需合理地选择其品种和掺量。混凝士收缩率增大。在以后利用再生骨料配制再生混凝土应该考虑配合比大小、各项材料的用量,尽可能地减小收缩

率，增加再生混凝土的强度和性能。

3)抗侵蚀性。有相关试验发现，再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性可以与普通混凝土保持基本相同,但条件是再生骨料取代率要小于30%。伴随着再生骨料取代率的增加,再生混凝士的抗硫酸盐侵蚀性降低,但差别不大。

4)耐久性。综合科学研究发现,混凝土的耐久性是由其本身的强度和硬度决定的。由于再生骨料不可避免的缺陷，在混凝士中掺加再生骨料的量越高，耐久性就会越差。当取代率低于50%时，与普通混凝土耐磨损深度差别不大,当取代率为100%时,较普通混凝土的耐磨损深度增加了34%

5)抗冻融性。对于再生混凝土抗冻融性的研究结果发现，再生混凝土抗冻融性优于通混凝土,也有研究发现再生混凝土抗冻融性劣于普通混凝土，目前没一致的规律结论。造成实验研究结果差别较大的原因可能是再生骨料的来源和性能的差异较大图。

试验依据标准《水工混凝土试验规程》( DL T5150— 2001) 进行混凝土拌合物塌落度、含气量，混凝土抗压强度、劈拉强度和抗冲磨强度的检测。