文| 元溪简编者简
简介现代建筑的发展需要能够有效结合结构、功能和特殊性能以及结构和装饰特征的新材料来实现这些目标。要实现这一目标，就需要学习建筑材料科学，并且必须分析以前未在建筑材料生产中使用过的新型混凝土外加剂，并研究应用已经使用的材料的新方法。
近年来，纳米技术在电子、能源等各个科技领域日益受到关注。据了解，在建筑行业中，纳米技术在建筑材料的生产以及碳纳米构件的应用中占有一定的地位。纳米管（CNT）、纳米纤维素、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛等可以增强材料的强度性能，二氧化钛纳米颗粒还具有光催化性能，可以赋予混凝土表面和石膏基复合材料自清洁性能。为了获得具有增强的纳米添加剂性能的材料，有必要将纳米添加剂均匀地分散在粘合剂基质中。这不仅可以通过悬浮系统中纳米系统的均质化和稳定化来实现，还可以通过超声处理进行均质化来实现。
实验程序本研究使用了基于超细高炉矿渣（GGBFS）的矿渣悬浮液，引入波特兰水泥（OPC）和矿渣水泥（SPC）中。炉渣悬浮液对材料性能的影响。
为了从研究结果中得出最全面的结论，必须采取几个步骤。
(1)基于GGBFS获得超细混合物。
(2) 制备GGBFS 混合物的悬浮液。
(3)悬浮液的均质化和稳定化。
(4)研究水和减水剂对矿渣悬浮稳定及水泥复合材料制备的影响。
(5) 研究所得复合材料的建筑和技术性能、物理机械性能以及抗硫酸盐侵蚀性能。这项工作使用了两种类型的水泥：波特兰水泥（OPC）和矿渣水泥（SPC）。两者都是在实验室球磨机中获得的。
实验开始时，石膏石中的CaO（31.84%）和SO3（40.91%）与铝酸三钙和水反应生成石膏石，形成薄膜覆盖水泥颗粒并吸收水分。阻止该过程。为了延缓水泥的硬化，石膏的存在调节了水泥浆的硬化时间，使和易性为4 至6 小时。
硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料总量100%和总量至少5%的天然石膏混合粉碎而成。
然而，同样的材料也用于制造矿渣水泥。硅酸盐水泥熟料、石膏石、矿渣细粉、
细矿渣粉的特点包括60%硅酸盐水泥熟料、40%矿渣、5%以上天然石膏，占总量的100%。
这里值得注意的是，GGBS是在实验室气流磨LHL-1中研磨的，该气流磨内置分级机，可以调整所需的最终产品粒度，并使用分级机的上限来获得超细矿渣。也可以设置为20微米。
然后，利用矿渣的特性，使用Mastersizer 3000激光衍射粒度分析仪测量了气流粉碎机研磨后的粒度，发现实验室气流粉碎机得到的GGBS的主要颗粒尺寸为1.为了将~5微米矿渣粉分类为亚微米颗粒并防止团聚过程，我们建议在实验中将矿渣粉转化为悬浮液，然后进行稳定化处理。
为了稳定矿渣颗粒，我们使用了基于磺基萘酚甲醛的阴离子长链表面活性剂C-3，并特别研究了超细颗粒的稳定性和稳定剂的保护能力指数。是稳定单位体积水溶胶所需的最小材料量，称为保护值。
具体来说，分析中，S为保护值（g/L），V1为溶胶的体积，V（mL），C2为稳定剂溶液的浓度，Cst（g/L），V2为稳定剂溶液的浓度。 sol 的保护号。絮凝所需的溶胶稳定剂溶液体积Vprot (mL)。
根据国家标准GOST 30744-2001，含有浆料（10、30、50 g/L）并用磺萘甲醛基增塑剂（5 g/L）稳定的普通水泥和高炉矿渣粉（SPS）已被鉴定。样品的物理机械性能（20 20 20 mm 和标准40 40 160 mm）。还通过测量1:3 水泥砂浆制备的样品在2% 硫酸溶液中储存时物理和机械性能的变化来评估抗硫酸盐侵蚀能力。然而，阻力系数是通过在腐蚀性介质和饮用水中固化来确定的。计算在此期间测量的样品的弯曲强度的比率。
在我们的研究范围内，对波数范围为700 至4000 cm-1 的KBr 片材进行了光谱研究，研究样品和参考样品的光谱是在相同条件下收集的，但加速电压为20 kV 。反之，电子束方向与样品表面夹角为90，样品电流为0.410-8 A，以2500 imp/s的计数速率计算，计数时间为100秒。可以保证出色的计数统计准确性。
除上述统计外，还使用扫描电子显微镜“JSM-35 CF”来研究水泥石水化产物的形态和结构变化。然而，测量的实验条件是：高压=15 kV，SEI。=5，WD=15 mm，光圈=2，样品曝光时间=50 s，C=7.5，B=6.5，但需要补充光电探测器设置。如前所述，为了防止超细渣颗粒之间的团聚过程导致颗粒团聚并相应降低含有超细成分的最终产品的性能，来自GGBS粉末的悬浮液必须采用稳定的方法来制备。
值得注意的是，使用水和水-聚合物分散介质制备含有10、30 和50 g/L GGBS 的悬浮液并进行超声处理。不仅如此，本研究还使用了增塑剂SP-1，一种基于磺化萘甲醛树脂的长链阴离子表面活性剂。
之所以采用UZDN-I设备，是为了对炉渣悬浮液进行超声波处理，通过实验确定最佳处理参数，并基于水分散介质确定超声波处理对炉渣颗粒分离和均匀性的影响。也可以对其进行评估。以下参数的分布效果。
上述比较表明，评估其中一个参数（处理时间（）、振荡频率（）和分散介质温度（t））不会改变其他参数。具体来说，在确定最佳超声处理条件时，当使用浓度为10 g/L（1%）的炉渣悬浮液时，不同超声处理条件下的相同悬浮液必须使用和更换。凝结水。
不仅如此，我们通过建立Rc(days)=f() 的依赖性来确定炉渣悬浮液超声处理的最佳时间。其中，=5, 10, 15, 20, 30, 60 min，t=const，=const，从这里可以看出，如果 20 min，则抗压强度具有恒定值。因此，找到了浓度为10 g/L（1%）的炉渣悬浮液的最佳处理方法。需要15-20 分钟。
除此之外，还通过建立Rc（天）=f（t）（t=17、20、25、30、40）的依赖关系来评估分散介质温度对炉渣颗粒超声处理过程的影响。50，处理时间和处理频率不变，分散介质温度不超过35。这是因为在高温下，分散体系的均匀性因颗粒的扩散和运动而增加，同时又发生团聚，破坏了两者之间的平衡，降低了有效性。在35C 时，样品的强度再次下降，因此不建议高于此温度进行超声处理。
除了上述数据分析之外，我们下一阶段的研究将是建立在有和没有超声能量的情况下颗粒团聚和沉积在分散介质中的稳定性的方法。为了实现这一目标，将炉渣颗粒引入水中和水中。 – 聚合物（水+增塑剂）分散介质，然后用磁力搅拌器以44 kHz的频率搅拌浓度为10 g/L、30 g/L和50 g/L的悬浮液5分钟。这是在UZDN-I 仪器上执行的，总处理时间为15 分钟。最后，将制备好的炉渣悬浮液转移至100cm3量筒中，观察沉降过程。
根据实验结果，炉渣颗粒的沉降过程可分为三个阶段：I——颗粒强烈沉降阶段，II——分散介质澄清阶段，III——炉渣颗粒最终沉降阶段。在第一阶段，大颗粒沉降到分散介质中，而在第二阶段，小于1微米的颗粒沉降出来，分散介质变得几乎透明。
在第三阶段，沉淀过程完成后分散介质变得完全透明。从上述实验数据可以看出，渣粒浓度越高，各阶段的沉降过程越快。这是因为在相同条件下，浓度较高的颗粒更容易相互碰撞以及与圆柱体碰撞。壁碰撞导致粒子之间的表面相互作用，导致它们聚集成簇并由于重力而更快沉降。同时，较大的颗粒会导致较小的颗粒一起沉降。
具体而言，在水分散介质中，炉渣颗粒被水偶极子包围并吸附在其表面。同时，水被电解成H+离子（或氢氧根H3O+离子）和OH-离子，它们与Ca2+离子发生内部相互作用。炉渣起作用，将它们移动到溶液中形成Ca(OH)+离子，然后H+离子与SiO4^4-四面体结合形成各种类型的硅酸盐离子（HSiO4^3-、H2SiO4^2-、H3SiO4）。然后它出现在炉渣颗粒的表面并最终与分散相一起形成炉渣胶束。
实验结果我们的实验研究表明，在水泥体系中引入超细组分（如超细矿渣）可以改善水泥石的性能特征，但需要均匀分散在材料中，最有效的方法是超细添加剂。以稳定悬浮液的形式引入，而不是使用混合水。
此外，重要的是，悬架稳定是通过综合方法实现的。也就是说，在UZDN-I 装置上进行化学（使用减水剂）和物理（使用超声处理），然后进行超声均质。 GGBS悬浮液为：在适当的条件下稳定稳定。
我们还发现，增塑剂对GGBS 颗粒的稳定作用受到水硬度的影响，而水是悬浮液的主要成分。水硬度越高，需要越多的增塑剂来稳定炉渣颗粒。
然而，对增塑剂表面活性剂性质的研究表明，增塑剂的浓度不应超过临界胶束浓度（CMC）值，否则胶束数量会增加，溶液就会变成胶束胶体体系。
参考文献：[1]《纳米技术在电子学中的作用》。 [2] 《生物医学软机器人的纳米材料和纳米技术》。 [3] 《纳米技术在能源行业革命中的作用》。 [4] 《碳纳米管接枝碳纤维与水泥基复合材料的应力敏感性》。 [5] 《纤维素纳米晶体基混凝土的开发和测试》。
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