纳米科技与现代混凝土材料

1、纳米科技与现代纳米科技与现代混凝土材料混凝土材料前言：321把这一新兴科技把这一新兴科技-纳米技术与混凝土纳米技术与混凝土材料完美结合材料完美结合混凝土材料在发展混凝土材料在发展应用中遇到各种瓶应用中遇到各种瓶颈问题颈问题纳米材料被认为是纳米材料被认为是“21世纪最世纪最有前途的材料有前途的材料”纳米纳米科技科技普通普通混凝土混凝土纳米纳米混凝土混凝土主要内容纳米技术纳米技术01混凝土的纳米组分混凝土的纳米组分02纳米混凝土的应用纳米混凝土的应用03几个问题几个问题04一只手掌（10厘米）以每一步缩小100倍得到的宏观、微观、纳米尺度的图像，直至构成dna结构的原子 纳米尺度纳米尺度nano(

2、=10-9m) ：一纳米大约是六个碳原子的宽度。一、纳米技术：一、纳米技术：纳米世界是介于原子、量子现象的尺度与块体材纳米世界是介于原子、量子现象的尺度与块体材料尺度之间的材料料尺度之间的材料量子化学和经典物理定律都不适用量子化学和经典物理定律都不适用动量、能量和质量的传输将从块体的连续传输延动量、能量和质量的传输将从块体的连续传输延伸到分子传输过程伸到分子传输过程电子学、磁学、光学、化学和生物过程也与块体电子学、磁学、光学、化学和生物过程也与块体材料有所不同材料有所不同纳米技术：从纳米技术：从0.10.1到到100nm100nm的纳米尺度范围对材的纳米尺度范围对材料进行控制和操作的技术料进行

3、控制和操作的技术量级量级性能性能技术技术一、纳米技术： 混凝土是具有水泥水化相的部分纳米结构、掺和料和集料组成的一个复杂体系，是纳米技术对性能控制和操作的极好的对象。水泥集料体系中的尺寸一、纳米技术： 混凝土是具有水泥水化相的部分纳米结构、掺和料和集料组成的一个复杂体系，是纳米技术对性能控制和操作的极好的对象。纳米尺度上观察水泥水化二、混凝土的纳米组分2水泥骨 料外加剂、掺合料复合组分134混凝土混凝土二、混凝土的纳米组分 c-s-h颗粒实际上是纳米量级的a：cao和sio2混合的稀释悬浊液（水灰比w/c=20）的xrd图;b：细c3s和sio2混合泥浆（水灰比w/c=1.5）水化的xrd图二

4、、混凝土的纳米组分 以纳米尺度掺入硅灰纳米尺寸的硅灰增加了抗压强度，减小混凝土干缩，更加耐磨，增加和钢筋的粘结强度，降低渗透性。二、混凝土的纳米组分 掺入碳纳米管以提高强度二、混凝土的纳米组分 使用超塑化剂作为辅助胶凝材料的分散剂控制外加剂对水泥水化动力学产生的影响二、混凝土的纳米组分改进高性改进高性能、超高能、超高性能水泥性能水泥混凝土材混凝土材料的主要料的主要改进方法改进方法通过增强集料和基体的连接消通过增强集料和基体的连接消除薄弱区域除薄弱区域水泥浆体及混凝土的孔隙率小水泥浆体及混凝土的孔隙率小通过调整粒径分布提高密实性通过调整粒径分布提高密实性二、混凝土的纳米组分 通过增加粒度级配改善材料密实性通过扩大火山灰超细粉的粒子的级配和尺寸范围来达到改善材料密实性的目的二、混凝土的纳米组分 通过增加粒度级配改善材料密实性活性超细粉或火山灰的使用会对系统产生双重影响： 1) 通过物理作用使系统的致密性增加； 2) 火山灰超细粉和氢氧化钙通过化学反应生 成额外c-s-h胶凝。二、混凝土的纳米组分 普通混凝土与纳米混凝土破坏断裂面对比二、混凝土的纳米组分 普通混凝土与纳米混凝土原子力显微图像对比三、纳米混凝土的应用屏蔽混凝土屏蔽混凝土自警混凝土自警混凝土超耐久性混凝土超耐久性混凝土光催化混凝土光催化混凝土智能混凝土智能混凝土超高强混凝土超高强混凝土纳米混凝土高强