【正文】 (簡(jiǎn)稱自收縮), 能夠很容易地同其它因溫度或濕度改變而引起的收縮區(qū)別開來(lái)”。1940年, Davis提出“混凝土的自身體積變形應(yīng)定義為因其內(nèi)部本身的物理和化學(xué)轉(zhuǎn)化而引起的體積變形, 而非下列因素引起:水分的蒸發(fā)與侵入、溫度的升降、外部荷載或受約束而產(chǎn)生應(yīng)力”。然而, Davis進(jìn)一步指出,普通混凝土的自收縮與由濕度或溫度引起的收縮相比非常小, 所以既沒(méi)有必要也很難從總的收縮中區(qū)分出自收縮。20世紀(jì)90年代日本自收縮委員會(huì)對(duì)混凝土自收縮給出了如下定義同:膠凝材料初凝后發(fā)生的宏觀體積的縮小, 其中不包括因與外界環(huán)境發(fā)生物質(zhì)交換!溫度變化和施加外部荷載或約束而產(chǎn)生的收縮。通常認(rèn)為自收縮的產(chǎn)生有三種作用機(jī)理: 孔隙負(fù)壓作用、顆粒表面張力作用和拆開壓力作用, , 認(rèn)為后兩種作用相對(duì)孔隙負(fù)壓作用都很小, 對(duì)產(chǎn)生自收縮的貢獻(xiàn)可以忽略, 限于篇幅, 此處只引用孔隙負(fù)壓假說(shuō)。 NS摻量對(duì)混凝土自收縮的影響(W/B=) 王寶民等人研究了納米 SiO2的摻入對(duì)混凝土子收縮的影響。對(duì)于W/B=，AEA=0且摻入NS的混凝土，從初凝到1天齡期時(shí)自收縮發(fā)展速度很快，1天齡期時(shí)自收縮應(yīng)變高淑200 x106，而不摻NS的混凝土在1天齡期時(shí)自收縮要比前者低20 x106左右。 在前期(1—7天齡期)，NS的摻入對(duì)混凝土的自收縮應(yīng)變影響要大于后期(28天齡期)?；炷恋目箖瞿途眯允侵富炷猎跇O度潮濕的環(huán)境中, 經(jīng)多次凍融循環(huán)后仍保持其使用性能的能力。早在上個(gè)世紀(jì)90年代, 美國(guó)學(xué)者M(jìn)ehta P K曾指出,影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素按破壞能力由大到小依次是鋼筋銹蝕、凍融破壞、堿硅反應(yīng)和硫酸鹽侵蝕。混凝土的抗凍耐久性引起國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的興趣,不僅因?yàn)樗怯绊懟炷潦褂脡勖c服務(wù)質(zhì)量的一個(gè)非常重要的因素, 同時(shí)也因?yàn)榛炷恋膬龊Πl(fā)生的范圍極其廣泛。測(cè)量混凝土抗凍融性有很多方法，例如，美國(guó)實(shí)驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)的ASTMC666即“混凝土快速凍融實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)”，臨界水飽和度法，而我國(guó)現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)方法有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBJ8285《混凝土長(zhǎng)期性能實(shí)驗(yàn)方法》“慢凍法”和“快凍法”。王寶民等采用“快速法”檢測(cè)了納米SiO2混凝土的彈性模量變化，來(lái)考察其抗凍融性，如圖215所示。 凍融過(guò)程中相對(duì)動(dòng)彈模的降低 從可以看出，凍融循環(huán)300次之后，混凝土的相對(duì)動(dòng)彈模均保持在90%以上，高強(qiáng)混凝土(28天抗壓強(qiáng)度均高于80MPa)即使不引氣也能達(dá)到非常高的抗凍耐久性要求。并且最大凍融次數(shù)前各循環(huán)時(shí)間點(diǎn)摻入NS的混凝土抗凍耐久性系數(shù)均比不摻NS的有所提高。混凝土的抗?jié)B性是混凝土最根本的性質(zhì)之一，混凝土耐久性的很多方面都取決于其抗?jié)B性的優(yōu)劣，例如:混凝土發(fā)生硫酸鹽侵蝕的必要條件是有水及侵蝕性離子進(jìn)入混凝土內(nèi)部；發(fā)生堿骨料反應(yīng)需要水分的參與；鋼筋銹蝕需要水和氧氣的參與；混凝土內(nèi)部的Ca(OH)2的析出需要水分及侵蝕離子的參與等等。如果混凝土的抗?jié)B性高，水分及侵蝕性離子就不易達(dá)到混凝土內(nèi)部，因此混凝土要獲得高的耐久性，就必須具有高的抗?jié)B性。普通混凝土抗?jié)B性的測(cè)試方法很多，但是，高性能混凝土的滲透性通常較低，用某些傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法，很難甚至不可能測(cè)得滲透性結(jié)果。此外對(duì)于混凝土的耐久性而言，除了考慮水分的滲透之外，還有一個(gè)很重要的方面，就是必須考慮Cl的滲透引起的混凝土內(nèi)部鋼筋的破壞。造成混凝土材料破壞的最主要的原因包括鋼筋銹蝕、凍融破壞、堿集料反應(yīng)、硫酸鹽侵蝕，其中以鋼筋銹蝕最為嚴(yán)重，這些破壞都與混凝土的抗?jié)B性有關(guān)。例如水泥混凝土路面，冬季鋪撒的除冰鹽；海洋工程的混凝土直接遭受海水侵蝕或近海工程遭受海霧的侵蝕等等諸多現(xiàn)象均與 Cl滲透有關(guān)。雖然除冰鹽對(duì)水泥混凝土路面的耐久性具有非常大的危害作用，但是鋪撒除冰鹽成本低、方便易行而且對(duì)水泥混凝土路面的危害不是顯而易見。所以，在降雪路面上鋪撒除冰鹽來(lái)快速恢復(fù)道路的暢通在短時(shí)間內(nèi)是不可能徹底改變。融化的雪水?dāng)y帶鹽分侵入水泥混凝土內(nèi)部與水泥中的水化產(chǎn)物反應(yīng)，生成易溶解的鹽類，并且還可能與鋁酸鈣水化產(chǎn)物反應(yīng)，生成膨脹率很大的復(fù)鹽(..10)。對(duì)于鋼筋混凝土，水分會(huì)攜帶Cl進(jìn)入鋼筋表面層，逐漸降低陽(yáng)極鈍化膜的保護(hù)作用。滲透性決定混凝土材料的耐久性能，抗氯離子滲透是評(píng)價(jià)高性能混凝土耐久性的一種有效的方法和指標(biāo)。研究c1一在混凝土內(nèi)部擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)方法很多，例如自然滲透法，加速滲透法，電量法、滲透系數(shù)法等。其中，電量法是利用電(直流電)加速氯離子擴(kuò)散試驗(yàn)方法。最初由Whiting發(fā)明，最早是快速氯離子滲透試驗(yàn)方法(RCPT)。該裝置的設(shè)計(jì)原理是溶液中的離子在電場(chǎng)的加速下能夠快速滲透。被美國(guó)試驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)ASTM選定為標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方。王寶民利用電量法考察了納米二氧化硅對(duì)混凝土滲透性的影響，如圖所示，結(jié)果表明W/B=，28天齡期3%與5%%和11%: W/B=，60天齡期3%與5%%, 說(shuō)明摻入納米SiO2可以提高混凝土的抗?jié)B性。 NS摻量對(duì)6h直流電量的影響(W/B=) 本章小結(jié) 納米材料由于具有特殊的結(jié)構(gòu)與性能側(cè),在出現(xiàn)后的較短時(shí)間內(nèi),就在很多領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。高性能混凝土就是通過(guò)摻用某些礦物細(xì)摻料和化學(xué)外加劑來(lái)提高工作性、均勻性以及耐久性的。納米二氧化硅的比表面積和活性均高,極其細(xì)小的顆粒，可以滲透填充到硬化水泥漿體及粗集料界面中的細(xì)小孔隙，從而降低水泥漿體和界面的孔隙率，進(jìn)而使硬化水泥漿體和混凝土更密實(shí)、強(qiáng)度更高,并且混凝土的抗凍耐久性系數(shù)隨著納米二氧化硅摻量的增加而有所提高。第三章 結(jié)論與展望 納米材料在很多方面的應(yīng)用彰顯了其優(yōu)異的性能, 將納米材料引入到混凝土材料中, 對(duì)混凝土的某些性能有明顯的改善。本文著重探討了摻納米二氧化硅高性能混凝土力學(xué)性能、抗?jié)B性能、自收縮、抗凍性能等方面，我們發(fā)現(xiàn)由于納米二氧化硅的摻入， 由于其高的比表面積和較高的化學(xué)活性，參與水化過(guò)程，使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部孔分布細(xì)化，結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，從而降低混凝土的自收縮，提高了混凝土的早期強(qiáng)度，但對(duì)混凝土的后期強(qiáng)度發(fā)展無(wú)影響，提高混凝土的抗?jié)B性和抗凍融性，進(jìn)而提高了混凝土的耐久性。但是關(guān)于納米二氧化硅對(duì)混凝土性能影響的機(jī)理仍需要我們進(jìn)一步研究。 參考文獻(xiàn)[1]吳中偉,:中國(guó)鐵道出版社,1999[2]楊靜, 土,2001,:4l44[3]Mehta P !性能與材料.(祝永年,沈威,陳志源譯).上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1991[4]龔洛書,:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1990[5]趙鐵軍,朱金銼,1997,:2933[6],1996,:1622[7]楊坪,2002,:1114[8]龍廣成,王新友,2002,5(3):215219[9]龍廣成,謝友均,2002,5(l):2125[10]牛全林,馮乃謙,2004,32(1):102106[11]杜婷,郭太平,林懷立,劉中心,[J].混凝土,2006,(5):79.[12][J].施工技術(shù),2006,35(4):14.[13][J].混凝土,2009,(l):35.[14]馬保國(guó),[J].武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1999,21(5):2931.致 謝 在此次論文的實(shí)驗(yàn)研究階段和論文的整理成文、撰寫階段。王歡教師始終給予極大的支持幫助，對(duì)于我的研究提供了認(rèn)真的指導(dǎo)。對(duì)于我在論文工作過(guò)程中遇到的疑難問(wèn)題始終不厭其煩的給予詳細(xì)的解答。在論文撰寫階段王歡老師還拿出時(shí)間對(duì)我的論文進(jìn)行認(rèn)真的審閱。在這里向王歡老師表示衷心的感謝。同時(shí)在我實(shí)驗(yàn)研究階段，學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室提供了極大的支持和幫助，使我能夠順利的完成自己制定的各項(xiàng)工作計(jì)劃和指導(dǎo)老師布置的各項(xiàng)任務(wù)。在這里一并表示感謝。在校期間，王歡老師在學(xué)習(xí)，生活等各方面均傾注了大量的心血，她謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)和淵博的知識(shí)使我受益匪淺，是我在以后的學(xué)習(xí)和工作中的榜樣，巍巍師恩，難以言表，在此，謹(jǐn)向王歡老師致以衷心的謝意。