納米偏高嶺土對混凝土耐久性能的影響

彭沖

(廣東省交通規劃設計研究院股份有限公司， 廣東 廣州 510507)

水泥混凝土由于高強度、低成本等優勢被廣泛應用于公路交通行業，成為交通領域基礎設施建設的最主要原材料。隨著中國交通強國建設及“十四五”規劃的全面展開，水泥混凝土必將繼續為中國公路交通建設發揮至關重要的作用。然而傳統水泥混凝土已難以滿足現代化建設的需要，極易出現各種耐久性病害，成為水泥混凝土現代化發展的重要掣肘[1-4]。納米材料由于其較小的尺寸優勢，能夠充分填充混凝土內部的微小孔隙，從而改善混凝土的內部孔結構，增強混凝土的力學性能及耐久性能[5-8]。

納米偏高嶺土(NMK)作為成本較低的納米材料，由工業礦物高嶺土煅燒制備而來，主要由四面體和八面體配位的二氧化硅和氧化鋁組成。與高嶺土相比，其比表面積更小，表面更加光滑，棱角及銳邊形狀也得到了改善，因此NMK不僅具有納米材料的尺寸優勢，并且擁有獨特的火山灰效應及晶核效應。在混凝土內部，納米偏高嶺土不僅自身能夠填充孔隙，而且能夠與Ca(OH)2晶體反應生成C-S-H等水化產物，從而提高膠凝材料水化程度，增強混凝土密實程度，提升混凝土的強度及韌性[9-12]。Hodhod等[13]用5%～9%的納米偏高嶺土取代水泥研究其改性混凝土的抗壓強度，結果顯示隨著納米偏高嶺土摻量的增加，混凝土的抗壓強度先增大后減小，分析減小的原因可能是納米偏高嶺土的結團效應導致了混凝土內部結構變差，并認為納米偏高嶺土的最優摻量為7%；……