纳米TiO₂对粉煤灰水泥体系物理力学性能的影响

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)