矽溶膠用(yòng)于改善水泥基材料性能(néng)

水泥基材料是目前應用(yòng)最為(wèi)廣泛的建築材料，但用(yòng)水泥基材料建成的建築物(wù)，往往在達到設計使用(yòng)年限之前，就已經出現不同程度的損壞，導緻産(chǎn)生巨大的維修、加固、拆除重建費用(yòng)。為(wèi)了延長(cháng)建築物(wù)的使用(yòng)壽命，不僅要關注水泥基材料的力學(xué)性能(néng)，還要關注其耐久性，找到可(kě)以有(yǒu)效改善水泥基材料性能(néng)的方法。

矽酸鹽水泥與水發生水化反應生成一系列的水化産(chǎn)物(wù)，水化産(chǎn)物(wù)中(zhōng)大量存在的 Ca(OH)₂ 是造成水泥基材料耐久性下降的主要原因之一。Ca(OH)₂ 含量的多(duō)少和晶粒的大小(xiǎo)對水泥基材料的力學(xué)性能(néng)和耐久性有(yǒu)着重要影響，要提高水泥基材料的性能(néng)，應從降低或消耗水化産(chǎn)物(wù) Ca(OH)₂入手；通過摻加活性摻合料，可(kě)以優化水泥基材料的孔結構、細化 Ca(OH)₂ 晶粒、減少Ca(OH)₂ 含量、提高C-S-H 凝膠的含量，從而可(kě)以有(yǒu)效的改善水泥基材料的力學(xué)性能(néng)和耐久性。

研究表明，納米SiO₂材料摻加到水泥基材料中(zhōng)，可(kě)以促進水泥的水化，填充水化産(chǎn)物(wù)C-S-H凝膠之間的結合空隙，改善水泥石與骨料的界面微結構，提高水泥基材料的力學(xué)性能(néng)及耐久性。但納米粉體(tǐ)材料的比表面積很(hěn)大，納米顆粒之間極易發生團聚，一旦發生團聚便很(hěn)難将其進行分(fēn)散，如果隻是将納米粉體(tǐ)材料簡單的摻加到水泥基材料中(zhōng)，納米顆粒将很(hěn)難發揮其作(zuò)用(yòng)。矽溶膠是納米 SiO₂ 在水中(zhōng)的分(fēn)散體(tǐ)系，是一種膠體(tǐ)溶液，将納米 SiO₂ 通過溶膠的方式引入，可(kě)以大大提高納米粒子的分(fēn)散性，更有(yǒu)利于發揮納米粒子對水泥基材料的增強與改性作(zuò)用(yòng)。

 例如，有(yǒu)報道研究表明：矽溶膠能(néng)夠提高水泥硬化漿體(tǐ)的力學(xué)性能(néng)，并且矽溶膠的加入能(néng)有(yǒu)效地降低界面中(zhōng)Ca(OH)₂晶體(tǐ)的取向程度，減少界面中(zhōng)Ca(OH)₂晶體(tǐ)的數量并細化其尺寸，減小(xiǎo)界面過渡區(qū)的厚度；不同種類的矽溶膠對水泥漿體(tǐ)的影響不同，因此其最佳摻量也不同；硬化水泥砂漿的強度和耐久性與矽溶膠的摻量以及養護齡期有(yǒu)關，水泥砂漿的早期強度及耐久性随矽溶膠摻量而逐漸增強；摻入矽溶膠後，水泥漿體(tǐ)中(zhōng)的Ca(OH)₂晶體(tǐ)易沿(0001)晶面二維長(cháng)大，且晶格缺陷明顯減少；與納米SiO₂ 粉體(tǐ)相比，矽溶膠對水泥漿體(tǐ)的沉積及流變作(zuò)用(yòng)更為(wèi)顯著，能(néng)夠更快地加速水泥水化進程，并且能(néng)夠更好地改善水泥基材料的力學(xué)性能(néng)。

矽溶膠屬于無機材料，具(jù)有(yǒu)無臭、無味、無化學(xué)腐蝕的性質(zhì)。矽溶膠是納米 SiO₂在水中(zhōng)的分(fēn)散體(tǐ)系，是一種膠體(tǐ)溶液，通過溶膠的方式引入納米SiO₂可(kě)以大大提高納米粒子的分(fēn)散性。矽溶膠具(jù)有(yǒu)火山(shān)灰效應和填充效應，可(kě)以與矽酸鹽水泥的水化産(chǎn)物(wù)Ca(OH)₂進行反應，消耗掉Ca(OH)₂的同時生成強度較大的C- S- H 凝膠，提高水泥基材料的力學(xué)性能(néng)及耐久性。