纳米黏土水泥砂浆开裂性能试验研究

作者：喻建; 范颖芳^*; 王迪

来源：混凝土, 2019, (07): 105-110.

• 纳米黏土
• 水泥砂浆
• 收缩
• 开裂
• 分形维数

为了研究纳米黏土对水泥基材料抗裂性能的影响规律,分别考虑2种粒径纳米偏高岭土(NMK)和2种粒径纳米凹凸棒石黏土(NMA),利用平板刀口约束试验,研究了纳米黏土水泥砂浆(NCM)早期开裂过程,基于分形理论揭示了NCM表面裂缝的分布特性,给出了NCM最大裂缝宽度的计算方法。研究结果表明:纳米黏土导致水泥砂浆起裂时刻提前16～18 h,NMA试件起裂时刻较NMK试件提前2～4 h,纳米黏土粒径越小,试件起裂时刻越早;然而,纳米黏土有效地抑制了砂浆裂缝的扩展,NCM表面裂缝细而疏,粒径较大NMK、NMA砂浆表面单位开裂面积较普通水泥砂浆试件分别降低99.7%、72.3%(3 d)和78.8%、50.8%(28 d);NCM表面裂缝分布具有分形特征,其表面裂缝分形维数较普通水泥砂浆小,纳米黏土粒径越大,裂缝分形维数越小;建立了裂缝分形维数与NCM弹性模量和收缩拉应力之间的定量关系;与试验结果相比,NCM最大裂缝宽度理论计算值误差不超过11.1%。

• 单位
  大连海事大学