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纳米TiO2颗粒对SCC性能影响试验研究
摘要：
自混凝土（SCC）是一种在没有振捣的情况下可自流而密实的混凝土。纳米材料被引入SCC中，可以改善其流动性、自密实性和提高其力学性能。本文通过添加纳米TiO2颗粒到自混凝土中，研究了其对SCC性能的影响，并对其成因进行了分析。实验结果表明，适量添加纳米TiO2颗粒可显著改善SCC的流动性，提高其自密实性，并在一定程度上增强了其力学性能。
关键词：纳米TiO2颗粒，自混凝土，流动性，自密实性，力学性能
1. 引言
自流混凝土（SCC）是一种无须振捣即可自动流入模具并能够自行密实的高性能混凝土[1]。由于其优异的流动性和自密实性，SCC被广泛应用于需要高度密实和复杂几何形状的结构中。然而，一些问题如水泥胶凝时间的延长和强度的降低，限制了SCC的进一步应用。因此，改进SCC的性能非常重要，而纳米材料正是提高混凝土性能的一种有效途径。
2. 实验目的
本研究旨在探究纳米TiO2颗粒对SCC性能的影响，具体包括对SCC流动性、自密实性和力学性能的影响。
3. 实验方法
材料准备
选取常用的水泥、砂、石子和高性能减水剂作为SCC的基础材料。同时，采用纳米TiO2颗粒作为掺合剂，添加不同掺量的纳米TiO2颗粒到SCC中（掺量分别为0%，%，1%%）。对于每一掺量组合，制备相应的混凝土试块和试件。
试验设计
进行了以下试验来评估SCC的性能：
- 塑料黏度试验，用来评估SCC的流动性。
- 自密实度试验，用来评估SCC的自密实性。
- 抗压强度试验，用来评估SCC的力学性能。
4. 实验结果与讨论
SCC的流动性
通过塑料黏度试验，测量了不同掺量纳米TiO2颗粒的SCC的塑料黏度。结果显示，随着纳米TiO2颗粒掺量的增加，SCC的塑料黏度逐渐降低。这是因为纳米TiO2颗粒表面的高比表面积能够吸附并分散在水泥浆体中，从而减小了水泥颗粒间的摩擦力，提高了SCC的流动性。
SCC的自密实性
自密实度试验旨在评估SCC的自密实性。通过测量混凝土试样中的气孔数量和气孔直径来评估自密实性。结果表明，随着纳米TiO2颗粒的增加，混凝土中的气孔数量和气孔直径均减小。这是由于纳米TiO2颗粒的填充效应，使得混凝土内部的孔隙减少，从而提高了混凝土的自密实性。
SCC的力学性能
通过抗压强度试验评估SCC的力学性能。结果显示，适量添加纳米TiO2颗粒可以显著提高SCC的抗压强度。这是因为纳米颗粒的添加能够增加混凝土的致密性和颗粒间的结合力，提高了混凝土的力学性能。
5. 结论
本研究通过添加不同掺量的纳米TiO2颗粒到SCC中，研究了其对SCC性能的影响。实验结果表明，适量添加纳米TiO2颗粒可以显著改善SCC的流动性，提高其自密实性，并在一定程度上增强了其力学性能。这为利用纳米材料改善SCC性能提供了可行的途径。
参考文献：
[1] 李明, 胡彬, 王秀军. 自流混凝土的研究现状及展望[J]. 硅酸盐通报, 2014(10): 368-378.
[2] 孙建勇, 王海涛, 陈博. 纳米颗粒对自流混凝土性能的影响研究[J]. 混凝土, 2015(1): 88-90.