納米SiO2在水泥基材料中的應用研究進展

王 丹，張麗娜，侯鵬坤，程 新

(濟南大學，濟南 250022)

0 引 言

水泥基材料是人類用量最大，用途最廣的建筑材料之一，對改善人類居住環境及大型工程建設起到至關重要作用。隨著我國現代化工程建設的進程加快，工程結構復雜度增加，且工程環境和水泥基材料服役環境更加嚴苛，人們對水泥的工作性能、機械強度、耐久性和智能性提出了更高的要求，提高水泥基材料的性能成為了設施建設的重要保障之一。

納米材料由于其優異的物理化學性質，上個世紀90年代開始被引入到水泥基材料中，并明顯提高水泥的性能，如可填充水泥基材料孔隙、促進水泥水化、提高機械強度及耐久性等。納米SiO2、碳納米管、納米CaCO3等材料可改善水泥基材料孔結構，提高水泥基體抗壓強度、抗折強度、抗滲性等。同時，納米材料具有自身特性，可使水泥基材料功能化，如賦予光催化效應、憎水效應和電磁屏蔽效應等。納米TiO2作為性能優異、應用廣泛的光催化材料被很多研究學者應用于水泥基材料中，使水泥石具有自清潔、空氣凈化和抑菌的效果。納米金屬粉及納米鐵基復合物可提高水泥基材料的電磁屏蔽性能，被用于民用及軍事國防建筑中。功能性納米材料在水泥基材料中的應用順應了時代發展需求。

納米材料在水泥基材料中的應用，對水泥石結構和性能的影響有重要作用，其作用機理主要有以下幾方面：(1)納米填充效應。納米材料可以填充未被水泥顆粒及水化產物所填滿的空間，且由于其較小的尺寸可以填充到內部的毛細孔，密實水泥石內部結構?！?br>