纳米胶体SiO2和疏水剂改性机制砂水泥砂浆性能试验研究

李力，唐吉尧，，杨大田，刘霞

(1.重庆交通大学 材料科学与工程学院，重庆 400074；2.中建西部建设西南有限公司，四川 成都 610000；3.重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400074；4.交通土建工程材料国家地方联合工程实验室，重庆 400074)

水泥混凝土易出现密实度不足、空隙率较大的结构缺陷，导致其强度和耐久性达不到使用要求。在20世纪90年代初，研究发现水泥水化产物——硅酸钙凝胶(简称C—S—H凝胶)包含大量纳米聚集颗粒，作为水泥砂浆粗分散体系的分散介质，粘结粗、细集料和未水化产物，填充空隙，保障硬化混凝土结构强度和耐久性[1]。近年，水泥混凝土中添加纳米材料越来越广泛，常用的有纳米二氧化硅、石墨烯[2]、碳纳米管[3]等。纳米材料颗粒尺寸小、比表面积大，填充空隙效果明显，并具有高反应活性，从而有效地提高水泥混凝土的密实度，增强水泥混凝土耐久性，延长使用寿命[4]。疏水剂掺入水泥混凝土中，提高水泥混凝土密实度，增强硬化水泥混凝土的耐久性[5-6]。

目前，天然河砂缺乏，在水泥混凝土中掺入机制砂，替代天然河砂，但发现水泥混凝土密实度不足，含有较多孔隙，导致机制砂水泥混凝土的强度偏低，耐久性差[7]等。Gonzalez[8]研究表明，纳米胶体二氧化硅混凝土相比普通混凝土具有更高的摩擦系数。在第7天和第28天的混凝土路面抗滑试验中，含有1.0%和1.5%纳米胶体SiO2的混凝土路面抗滑性能和耐磨性能更高。

在水泥混凝土拌合过程中，发现纳米胶体二氧化硅比粉状纳米二氧化硅分散均匀，且不易挥发到空气中继而造成环境污染和损害工作人员健康，因而纳米胶体二氧化硅越来越得到广泛应用。……