納米級(jí)水泥抗?jié)B劑催生“安全水泥”

　　前不久在廣州舉辦的全國商品混凝土“轉(zhuǎn)型與升級(jí)”交流大會(huì)上，北京肇倩工程技術(shù)有限公司與浙江華挺納米新材料有限公司、河北華挺納米科技有限公司聯(lián)合推出一種納米級(jí)高抗?jié)B力、高性能的新型水泥抗?jié)B劑，引起與會(huì)者的極大興趣。這種抗?jié)B混凝土告別了水泥水化的“堿-集料反應(yīng)”，從而大大提高水泥混凝土的安全性，成為建筑行業(yè)所追求的“安全水泥”。

　　據(jù)了解，水泥混凝土的固有缺陷是水化過程中多余的水量滲透外溢，干燥后形成無數(shù)連通微孔及縫隙。在體外遇水有水壓時(shí)又滲透進(jìn)混凝土內(nèi)部，一方面會(huì)使游離鈣水化物CaOH2與水泥硅酸鹽礦物繼續(xù)生成水化硅酸鹽凝膠；另一方面水中的氯離子及硫酸根又會(huì)與混凝土中的礦物作用生成化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定的化合物，或與混凝土中的鋼筋等反應(yīng)形成“堿-集料反應(yīng)”，削弱或破壞混凝土的強(qiáng)度。而水泥混凝土不耐久的根源是水泥顆粒過粗（＜88μm），小于10μm易水化的顆粒不到10%，水泥顆粒吸水量大，而水化階段耗水量少，多余水分蒸發(fā)流失易形成孔隙，固化的多孔結(jié)構(gòu)易滲水，存在繼續(xù)水化可能而產(chǎn)生“石灰反應(yīng)”或“堿-集料反應(yīng)”，造成水泥混凝土短壽。

　　新型水泥抗?jié)B劑的應(yīng)用使得這些問題迎刃而解。納米級(jí)二氧化硅游離存在，遇到水泥礦物水化產(chǎn)物CaOH2或AlOH3等堿性水液，比表面積大的活性硅粉迅速中和反應(yīng)生成硅酸鹽凝膠，納米粒子的微結(jié)晶膠體占領(lǐng)微納米孔隙及微孔固化，避免了水分干燥成孔，變成結(jié)構(gòu)致密、無孔可入的水泥石，因此具有抗?jié)B、抗凍、抗壓、耐久等特點(diǎn)，水泥抗?jié)B劑的合理巧妙機(jī)理是含羥基的納米硅粉經(jīng)表面有機(jī)硅改性處理，充分發(fā)揮了有機(jī)硅與無機(jī)硅結(jié)合的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)作用。

　　據(jù)悉，北京肇倩工程技術(shù)有限公司從事納米材料研究開發(fā)工作多年。該公司研究員邢東海的研究團(tuán)隊(duì)通過大量調(diào)研和實(shí)踐，研發(fā)出流能解聚納米化技術(shù)和設(shè)備機(jī)組，所生產(chǎn)的納米二氧化硅產(chǎn)品，達(dá)到歐盟委員會(huì)關(guān)于納米材料定義的標(biāo)準(zhǔn)，小于100納米的粉體占50%～90%（歐盟標(biāo)準(zhǔn)為＞50%），二氧化硅含量在98%以上，比表面積達(dá)580㎡/g，納米二氧化硅分散度良好。根據(jù)納米二氧化硅的特性，納米水泥微結(jié)晶自密實(shí)原理，嘉興市鼎業(yè)新型建筑材料有限公司與浙江華挺納米新材料有限公司合作，針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)多孔的固有缺陷，混凝土普遍存在的抗?jié)B能力和強(qiáng)度偏低、使用壽命短的現(xiàn)狀，采用浙江華挺納米新材料有限公司生產(chǎn)的改性納米二氧化硅配制水泥混凝土，摻量為水泥用量的1%～3%。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，終于驗(yàn)證了納米二氧化硅在混凝土中的作用機(jī)理，并掌握了施工中要注意的問題，取得了很好的效果。經(jīng)國家建筑材料工業(yè)干混砂漿產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè)，摻加這種水泥抗?jié)B劑的混凝土，抗壓強(qiáng)度達(dá)到42.3MPa對(duì)比基準(zhǔn)試件為38.1MPa，抗?jié)B能力高達(dá)3.5MPa以上，是未摻水泥抗?jié)B劑混凝土0.8MPa的4倍多。

　　試驗(yàn)證明，在拌制混凝土?xí)r摻加水泥用量2%~3%的納米級(jí)二氧化硅，能徹底解決混凝土的滲漏問題，但這種外摻方法，存在混合均勻性問題，也給攪拌站操作帶來不便，更有效的方案是在水泥粉磨站水泥磨前，按水泥用量的2%~3%加入改性的納米二氧化硅共同粉磨。

　　據(jù)了解，目前，河北華挺納米科技有限公司正在與北京肇倩工程技術(shù)有限公司和無錫鑫唐粉體機(jī)械有限公司合作，共同開發(fā)這一工藝技術(shù)和設(shè)備。隨著項(xiàng)目的啟動(dòng)，新型高抗?jié)B能力、高強(qiáng)度、高性能、長壽命的“安全水泥”——超細(xì)抗?jié)B水泥也將問世。（趙華）

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