文档名：纳米线增强作用下纳米硅颗粒渗流加固钙质砂的强度研究
纳米二氧化硅颗粒可以稳定分散在溶液中,且溶液有近似于水的黏度,而溶液pH值变化后纳米硅颗粒会逐渐串联成三维网状结构从而形成硅凝胶.因此纳米硅颗粒溶液可以快速渗透砂土,然后形成胶结的硅凝胶-砂复合体.然而基于扫描电镜(SEM),发现胶结砂颗粒的硅凝胶存在大量微裂纹,这极大降低了硅凝胶-砂复合体的强度.因此为了约束微裂纹且提高强度,尝试将碳化硅纳米线分散在纳米硅颗粒溶液中,且将此溶液渗流钙质砂后制成18个固化的静三轴试件,其中碳化硅纳米线浓度分别取为0、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％和0.05％.研究表明:(1)存在最优的碳化硅纳米线浓度使试样强度最大,最优浓度为0.02％～0.03％,并给出纳米线浓度对强度影响的预报公式;(2)扫描电镜显示纳米线增强的细观机理为硅凝胶微裂纹的内壁上穿插有碳化硅纳米线,这些纳米线对裂纹扩展有抑制作用,从而加大硅凝胶-砂复合体的强度,但是纳米线造成内部缺陷的负面效应与抑制裂纹的正面效应存在竞争关系,此竞争关系导致存在最优纳米线浓度,且围压会提升纳米线抑制裂纹的竞争优势.
作者：金炜枫 陈荣忠 高正 程泽海
作者单位：浙江科技学院土木与建筑工程学院,浙江杭州,310023中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江杭州,310014
母体文献：中国土木工程学会2019年学术年会论文集
会议名称：中国土木工程学会2019年学术年会
会议时间：2019年9月21日
会议地点：上海
主办单位：中国土木工程学会
语种：chi
分类号：TB3O73
关键词：钙质砂 纳米硅颗粒 纳米线 增强作用 机械强度 裂纹控制
在线出版日期：2020年7月21日
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