1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

0 引言

现代意义上的硅酸盐水泥发展已有两百多年，在当今世界硅酸盐水泥及其混凝土已成为最大宗最重要的建筑材料，且广泛应用于建筑工程中。但传统的硅酸盐水泥存在着很大不足，渐渐地与当今的理念与需求不符：一方面，水泥的生产造成了大量的资源和能源的浪费，并且会排放大量的温室气体；另一方面，水泥基材料如混凝土等也存在着力学性能和耐久性能不足的缺点，这导致了工程建筑难以满足更高的性能指标和过短的预期寿命^[1]。因此，对于传统硅酸盐水泥进行纳米改性来提高水泥的力学性能和耐久性能，来改善混凝土的性能，从而满足复杂特殊结构工程和延长大型建筑工程寿命，这成为了水泥行业势不可挡的前进方向^[2]。

纳米材料是一个新兴的研究方向，它将传统的宏观尺度缩小到了1~100nm的范围来对材料进行研究，这个颗粒尺寸范围内许多大尺度下微乎其微的作用效应如晶粒小尺寸效应、界面效应、量子尺寸效应也将产生难以忽视的影响，从而赋予材料各种特殊的性能^[3]。研究表明，在水泥中掺加纳米粒子，可不同程度改变其力学性能^[4-7]、流动性^[5]、抗侵蚀^[6]、抗渗性^[7]、抗冻性^[8]等性能。纳米二氧化硅属于无机非金属纳米材料，具有吸附性强、比表面积大、纯度高、可塑性良好、高磁阻性和低热导性等特性，已被广泛应用于生物医学、电子冶金、航空航天以及催化剂载体等领域。其已成为了发展前途广阔的新型无机材料，为大量相关行业的发展提供了良好的基础^[9]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1 本课题研究的问题

纳米si0₂材料是一种新世纪得到广泛关注的材料，在许多领域都有研究应用。在水泥混凝土中掺入纳米si0₂可以一定程度的提高混凝土的力学性能和耐久性能，提升水泥浆体的流动性等。水泥混凝土抵抗外界环境介质作用并长期保持良好的使用性能和外观完整性，从而保证混凝土结构安全和正常使用的能力称为耐久性能。

本课题采用纳米二氧化硅对水泥基复合材料进行改性及与水泥基界面的优化，并分析相关机理。讨论与纯水泥试块、纯晶须增强水泥试块比，微细矿粉最佳掺量时，抗压强度、抗折强度改善效果。