[发明专利]一种复合改性混凝土及其界面过渡区的测试方法

说明书

本发明公开了一种复合改性混凝土界面过渡区的方法，涉及建筑材料领域。该复合改性混凝土，其特征在于：按照如下重量份数称取原料：水泥100份；石子240‑260份；砂150‑170份；水35‑45份；粉煤灰20‑30份；硅灰3‑12份；纳米材料0.5‑2份；高效减水剂0.5‑1.5份。该方法利用纳米材料和硅灰在颗粒级配和火山灰活性的协同，从而更好的吸收混凝土界面过渡区富集的氢氧化钙生成粘结力更好的C‑S‑H凝胶，同时优化的颗粒级配可以更好的填充界面过渡区的空隙中，从而有效的改善混凝土的界面过渡区。从案例证明，该复合改性方法可以有效的提高界面过渡区的粘结强度和密实界面过渡区，从而提高了混凝土的力学性能和抗氯离子渗透性能。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种复合改性混凝土及其界面过渡区的测试方法。

背景技术

水泥混凝土是现代使用最为广泛的建筑材料。混凝土的界面过渡区是混凝土的薄弱环节，对于混凝土的强度和耐久性都有重要的影响。由于该区域的密实度低，氢氧化钙富集并具有一定的取向性，其水化产物的形貌、组成和结构等都和水泥混凝土内部有很大的差别，这使得混凝土的界面过渡区直接影响混凝土的力学性能和耐久性，因此优化混凝土的界面过渡区对于混凝土的耐久性至关重要。

目前，矿物掺合料被广泛的应用到混凝土中，硅灰作为活性掺合料不仅可以填充到水泥石的空隙中，提高混凝土的密实度，同时还可以和水泥水化产生的氢氧化钙发生二次水化反应生成C-S-H凝胶，生成性能更优的低钙硅的凝胶，上述两种作用不仅可以发生在水泥石内部，在混凝土的界面过渡区更为显著，因此可以密实混凝土界面过渡区、降低界面过渡区的氢氧化钙含量和取向度。但矿物掺合料普遍存在早期活性低、填充效应不足的问题。

纳米材料比表面积大、活性高，因此在水泥基材料中早期就能够发挥出填充效应、晶核作用和火山灰活性，促进水泥的水化、优化孔结构、提高C-S-H凝胶的含量、降低氢氧化钙含量和取向度，从而可以有效的提高混凝土的界面过渡区。现在对纳米材料和粉煤灰协同的研究较多，但纳米材料和粉煤灰的粒度级配和活性等级之间有很大的空白区域，因此考虑将硅灰协同掺入混凝土，丰富颗粒级配和活性等级，通过复合改性效应更好的改善混凝土的界面过渡区。

目前文献中主要通过矿物掺合料和纳米材料对混凝土的力学性能进行改性，例如在Liu在Construction and Building Materials发表的文章中研究了纳米二氧化硅对砂浆6uU力学性能的影响。通过实验结果表明，与不含纳米二氧化硅的矿粉样品相比，在含矿粉的砂浆中掺入少量的纳米二氧化硅，可显著提高28天的抗压强度。砂浆中掺入3%的纳米二氧化硅和30%的矿粉具有最高的抗压强度(59.42 MPa)。但对于混凝土界面过渡区的复合改性方法没有，而作为混凝土的薄弱环节，对混凝土界面过渡区的改性非常重要。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种使用纳米材料和硅灰对混凝土界面过渡区进行复合改性。该方法可以有效的增加混凝土界面过渡区的密实度，降低界面过渡区氢氧化钙的含量和取向度，从而使得界面的粘结强度提高。

一种复合改性混凝土，其特征在于：按照如下重量份数称取原料：

水泥 100份

石子 240-260份

砂 150-170份

水 35-45份

粉煤灰 20-30份

硅灰 3-12份

纳米材料 0.5-2份

高效减水剂 0.5-1.5份。