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混凝土结构耐久性是目前国内外普遍关注的热点问题。近年来,大量研究表明,通过在混凝土中掺加纳米颗粒可有效改善硬化混凝土微观结构,大幅提高其宏观力学性能和耐久性。目前关于纳米改性水泥基材料的研究已有很多,所用纳米原材料囊括了目前已有的大多数纳米材料,其中既包括具有火山灰活性的纳米颗粒,也包括不具有火山灰活性的纳米颗粒,但相关研究大多集中于掺纳米颗粒对新拌和硬化水泥基材料性能的影响及其机理等方面,鲜有研究涉及不同火山灰活性纳米颗粒对水泥基材料性能影响的对比研究。本文选用具有高度分散性的硅溶胶作为具有火山灰活性效应的纳米材料,选用纳米Ti02分散液作为不具有火山灰活性效应的纳米材料,对比研究了两者对新拌和硬化水泥基材料性能的影响,探讨了其影响机理。结果表明:(1)掺硅溶胶对新拌水泥基材料流动性影响很大,其掺量较大时,浆体粘度很大,呈剪切变稀行为,且具有很强的触变性,其原因是由于硅溶胶纳米粒子在水泥浆体中迅速絮凝或凝胶化,絮凝体或凝胶体不仅无法发挥填充效应,且蕴含了大量对流动性无贡献的毛细水;掺纳米Ti02对新拌水泥基材料流动性影响很小,其中纳米粒子虽然仍以团聚颗粒存在,但大部分仍可发挥填充效应;(2)掺纳米颗粒有助于促进水泥水化,但其对水泥水化的促进作用与纳米颗粒的火山灰活性有关。掺具有火山灰活性的纳米颗粒时,其促进水化的作用明显增强;其促进水化作用机理与晶核效应无关,主要取决于纳米颗粒对水泥水化过程中产生的Ca2+的吸附能力;(3)掺少量硅溶胶使水泥形成的CH晶粒数量明显减少,但晶体发育良好,CH晶体易沿(0001)晶面长大,且可减少CH晶体的表面缺陷,而掺纳米Ti02分散液可细化CH晶粒;(4)掺不同火山灰活性的纳米颗粒均可在一定程度上提高水泥砂浆强度,掺纳米Ti02对于水泥基材料早期强度增强效果更明显,而掺硅溶胶对其后期强度提高有利;其原因与掺加纳米颗粒均有效改善了水泥砂浆中硬化水泥石孔结构和孔径分布以及改善了界面过渡区有关;同时,前者可能与在水化早期使硬化水泥浆体具有合适的晶胶比有关,而后者则可能与CH与硅溶胶凝胶化后发生火山灰反应形成的C-S-H形成均匀分布的层状复合结构有关;(5)在水泥砂浆中掺加不同火山灰活性的纳米颗粒均有助于提高水泥砂浆的残余抗压强度,减小水泥砂浆中性化和氯离子渗透深度,但掺加纳米硅溶胶对于提高水泥砂浆的抗溶蚀性能和抗氯离子渗透性能更有利,其原因同样与掺纳米硅溶胶可更有效改善水泥基材料的孔结构与孔径分布以及更有效改善界面过渡区有关。