1、混凝土的耐久性直接決定混凝土的安全服役壽命，近些年，如何提升混凝土的耐久性，得到了人們的廣泛關注。納米改性混凝土是為增強耐久性能提供了一個非常有效和可行的解決思路?；炷聊途眯允且粋€綜合性能，而抗氯離子滲透性和抗凍性是耐久性中十分重要的兩個方面。目前，礦物摻合料在混凝土中廣泛應用，不僅降低了成本，改善了工作性，并一定程度上提高了混凝土的耐久性。但是，像礦粉、粉煤灰這種反應活性較低的礦物摻合料也存在著水化緩慢、粒徑較大、水化不充分等不利方

2、面。本課題所采用的納米SiO2是粒徑在7-40 nm的極小尺寸的細微顆粒，比表面積大，反應活性高，填充性能好，在一定程度上能夠彌補礦物摻合料的缺點并取得更好的改善效果。而且，納米SiO2的活性效應、填充效應、晶核效應能在微觀尺度上調控凝膠的結構，細化晶粒，降低孔隙率，改善混凝土的密實度，在宏觀上的表現就包括改善了混凝土的抗氯離子滲透性能和抗凍性能。因此，本課題研究納米SiO2與礦物摻合料協(xié)同改善混凝土耐久性，增加混凝土結構的使用壽命具有

3、重要意義。本文主要研究和探索納米SiO2與礦粉、粉煤灰協(xié)同改性混凝土的工作性、強度、抗氯離子滲透和抗凍性能，分析不同摻量納米SiO2與適當摻量的礦粉、粉煤灰以適當的加料方式和拌和方式配制成混凝土后性能的改善與影響。通過對改性混凝土試樣進行坍落度和流變性測試、抗壓強度分析、抗氯離子滲透能力、抗凍融循環(huán)、孔結構分析以及掃描電鏡照片分析等研究，證明了納米SiO2與礦粉、粉煤灰優(yōu)勢互補、取長補短，從而協(xié)同改善了混凝土的工作性能、力學性能和耐久性

4、能。
　　本研究主要內容包括：⑴采用150W功率超聲分散納米SiO2，萘系粉末減水劑調節(jié)工作性，同時與30％摻量的粉煤灰、礦粉協(xié)同作用，能較好的分散納米SiO2，保持一定的坍落度，并獲得最佳的混凝土強度；⑵納米SiO2摻量增加，水泥漿的流變性變差，新拌混凝土的坍落度降低;當1％摻量的納米SiO2改性高水膠比的普通混凝土和0.8％摻量的納米SiO2改性低水膠比的高強混凝土時，對水泥漿流變性能的影響相對較小，新拌混凝土坍落度不低于10

5、0 mm;而繼續(xù)增加納米SiO2的摻量將嚴重影響混凝土的工作性；⑶納米SiO2與粉煤灰、礦粉協(xié)同改性普通混凝土的抗壓強度最大增加值達10MPa;協(xié)同改性高強混凝土的抗壓強度最大增加值達20 MPa;協(xié)同改性最大石子粒徑16 mm的高強混凝土早期強度比最大石子粒徑20 mm的早期強度高，但最大石子粒徑20 mm的混凝土后期強度更高;改進拌和方式成型的納米SiO2改性高強混凝土的強度與常規(guī)拌和成型的相比，早期強度提高5 MPa以上，后期強度

6、提高10MPa以上；⑷納米SiO2協(xié)同粉煤灰、礦粉改性高強混凝土的氯離子擴散系數比改性普通混凝土的氯離子擴散系數小，其中與礦粉協(xié)同改性的高強混凝土的擴散系數最小，為1.12×10-12m2/s;納米SiO2與礦粉協(xié)同改性最大石子粒徑為16mm的高強混凝土的氯離子擴散系數最小，為1.11×10-12m2/s，比空白組的下降了69.59％，而納米SiO2與礦粉協(xié)同改性最大石子粒徑為20 mm的高強混凝土的氯離子擴散系數最小為1.12×10-

7、12 m2/s，比空白組的下降了75.55％;采用改進拌和方式成型的納米SiO2協(xié)同粉煤灰、礦粉改性高強混凝土氯離子擴散系數明顯低于常規(guī)拌和方式混凝土的氯離子擴散系數；⑸納米SiO2改性普通混凝土抗凍性的最佳摻量為1％，此時，與粉煤灰協(xié)同的抗凍耐久性指數比空白組的提高幅度最大，提高了10.71％，與礦粉協(xié)同的抗凍耐久性指數最高，為46.47％;納米SiO2改性高強混凝土抗凍性的最佳摻量為0.8％，此時，與礦粉協(xié)同的抗凍耐久性指數最大，為

8、89.55％，比空白組的提高了18.34％;納米SiO2改性最大石子粒徑16 mm高強混凝土的抗凍耐久性指數普遍高于最大石子粒徑為20mm的，但最大粒徑20 mm的改性高強混凝土抗凍耐久性指數相對空白組的提高幅度更大，為18.34％;通過改進拌和方式成型的納米SiO2改性高強混凝土的抗凍性明顯提高，最佳納米SiO2摻量為0.8％時，與粉煤灰協(xié)同改性混凝土的耐久性指數為89.70％，而常規(guī)拌和下的抗凍耐久性指數僅為82.67％;而與礦粉協(xié)

9、同改性混凝土的抗凍耐久性指數由常規(guī)拌和下的89.55％提高到了95.50％；⑹由于納米SiO2比礦物摻合料具有更高的活性和更小的尺寸，所以它的填充能力和晶核誘導能力更強，從而能在更加微觀的尺度改善混凝土的孔結構，填充大孔，細化微孔;改進拌和方式能使納米SiO2更好的分散，并且改善了界面過渡區(qū)結構，減少了混凝土中的缺陷，降低了孔隙率，使有害孔減少;納米SiO2的引入也改善了混凝土的微結構，消耗了氫氧化鈣，增加了凝膠的密實度，而且，改進拌和