马保国，梅军鹏，谭洪波，李海南，欧阳沛

(武汉理工大学 硅酸盐建筑材料国家重点实验室， 武汉 430070)



纳米TiO2对粉煤灰水泥体系物理力学性能的影响*

马保国，梅军鹏，谭洪波，李海南，欧阳沛

(武汉理工大学 硅酸盐建筑材料国家重点实验室， 武汉 430070)

研究了纳米TiO2(NT)对粉煤灰(FA)水泥基材料(粉煤灰20%，40%等量取代水泥)物理力学性能的影响。首先测试了不同NT含量的FA水泥砂浆的流动度和净浆的凝结时间，然后测试了3，7，28和90 d水泥砂浆的抗压强度。研究结果显示，NT的掺入可以加速初凝和终凝，降低流动度，FA具有相反的作用。NT可显著提高砂浆的早期抗压强度而对后期强度发展不利。然而，FA对后期强度发展的积极作用可以弥补NT的不利影响，最佳NT和FA掺量分别为3%和20%。接着通过XRD和SEM研究了NT对FA水泥基材料性能改善的机理。结果表明，掺入NT有助于水化产物的生成和沉淀。此外，在强度发展的过程中，NT可加速CH的消耗并提高FA的火山灰反应程度，形成更多的C-S-H，并且NT还可改善FA水泥砂浆的界面过渡区(ITZ)。

纳米TiO2；粉煤灰水泥；抗压强度；火山灰反应；界面过渡区

0 引 言

粉煤灰具有改善混凝土的工作性[1]，降低硬化水泥石的孔隙率，提高混凝土的后期强度和耐久性[2-4]以及影响水泥基材料的抗硫酸根侵蚀性能，水化热，碱式硅酸盐反应和耐磨性[5-8]等优点。但早期强度发展缓慢是粉煤灰-水泥基材料的一个主要缺陷[9-10]。纳米材料的出现为解决这个问题提供了一个重要途径。由于价格便宜，化学稳定性好，而且具有高的光催化性能，纳米TiO2很快成为在建筑材料领域应用最为广泛的光催化剂，并且由于其自清洁和空气净化性能，在一定程度上解决了城市污染问题[11-12]。……