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纳米SiO_2掺量对大掺量粉煤灰砂浆力学及收缩性能影响研究
随着工业化进程的加快，煤炭的大规模开采和利用已经成为世界各国共同面临的问题。粉煤灰作为煤炭的一种副产品，其利用价值日益受到重视。近年来，粉煤灰被广泛用于水泥、混凝土等建筑材料中，以替代部分水泥或砂浆中的骨料，以减少对石筑材料的需求。然而，由于粉煤灰颗粒的细小和形状的不规则性，其直接应用在水泥或砂浆中会导致一些问题，比如砂浆强度低、收缩性能较差等。
为了解决这些问题，研究者开始使用纳米SiO_2等纳米材料对粉煤灰进行改性。纳米SiO_2作为一种常见的纳米材料，具有较大的比表面积和优异的力学性能，可以增强混凝土和砂浆的力学性能。因此，本文旨在研究纳米SiO_2掺量对大掺量粉煤灰砂浆力学及收缩性能的影响。
首先，本文选取了不同掺量的纳米SiO_2和大掺量粉煤灰作为实验材料。采用标准试验方法对这些材料进行了物理性质的测试，包括纳米SiO_2的比表面积、粉煤灰的粒度分析等。然后，通过配制不同比例的砂浆试块，进行了抗压强度和抗折强度的测试，以评价纳米SiO_2掺量对砂浆力学性能的影响。
实验结果表明，纳米SiO_2掺量的增加显著提高了砂浆的力学性能。当纳米SiO_2掺量为5%时，最大强度可以达到最大。随着纳米SiO_2掺量的增加，砂浆的强度逐渐增加，表明纳米SiO_2具有明显的增强效果。这是因为纳米SiO_2的高比表面积和较好的分散性，可以提高砂浆中颗粒与颗粒之间的连接效果，增加砂浆的内聚力。
此外，本文还研究了纳米SiO_2掺量对砂浆收缩性能的影响。通过测量砂浆的干缩和湿缩变形，评价了纳米SiO_2掺量对砂浆收缩性能的改善效果。实验结果表明，纳米SiO_2的加入可以显著减少砂浆的收缩变形。这是因为纳米SiO_2具有较好的填充效果，可以填充粉煤灰颗粒之间的空隙，减少砂浆中水分的蒸发和收缩。
综上所述，本文通过对纳米SiO_2掺量对大掺量粉煤灰砂浆力学及收缩性能的影响进行研究，发现纳米SiO_2的掺入可以显著提高砂浆的力学性能，同时改善了砂浆的收缩性能。这对于改善粉煤灰砂浆的性能，促进其在建筑材料中的应用具有重要的意义。然而，本文的研究还存在一定的局限性，比如材料的试验仅局限于实验室规模，还需要进一步进行现场试验以验证实验结果的可行性。未来，可以进一步研究纳米SiO_2的其他掺量对粉煤灰砂浆性能的影响，以及纳米SiO_2与其他纳米材料的复合掺入对砂浆性能的影响，以进一步提高砂浆的力学性能和收缩性能。