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混凝土中掺加纳米二氧化硅的应用研究一、前言混凝土是一种常用的建筑材料，具有结构强度高、耐久性好等优点，但在实际应用中，由于混凝土中的微观孔隙较大，易被水分侵蚀和氧化，导致混凝土的强度和耐久性下降。
为了提高混凝土的性能，目前研究者们常常将纳米材料掺入混凝土中，以期提高混凝土的强度、耐久性和抗渗透性能。
二、纳米二氧化硅的基本性质纳米二氧化硅，也称为纳米硅二氧化物，是一种粒径在1~100纳米的硅酸盐类物质。
由于其微小的粒径和特殊的表面性质，纳米二氧化硅具有以下优异的性质：1.大比表面积：由于纳米二氧化硅的粒径十分微小，因此其比表面积很大，能够与周围环境充分接触，从而提高了材料的活性。
2.高力学强度：纳米二氧化硅具有高度的力学强度和硬度，能够增强混凝土的抗压强度和耐久性。
3.优异的化学稳定性：纳米二氧化硅具有很高的化学稳定性，能够避免混凝土中的水分和气体侵蚀混凝土内部结构，从而提高混凝土的耐久性。
4.良好的抗渗透性：纳米二氧化硅的粒径很小，能够填充混凝土中的微观孔隙，提高混凝土的密实性和抗渗透性。
三、纳米二氧化硅在混凝土中的应用1.提高混凝土的抗压强度纳米二氧化硅能够填充混凝土中的微观孔隙，从而提高混凝土的密实性和抗压强度。
研究表明，掺加适量的纳米二氧化硅能够提高混凝土的抗压强度约20%~30%左右。
同时，由于纳米二氧化硅的高度硬度和力学强度，能够增强混凝土的耐久性，延长混凝土的使用寿命。
2.提高混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土在长期使用中抵抗环境侵蚀和物理损伤的能力。
纳米二氧化硅能够填充混凝土中的微观孔隙，提高混凝土的密实性和耐久性，从而能够提高混凝土的耐久性。
研究表明，掺加适量的纳米二氧化硅能够提高混凝土的耐久性约20%~30%左右。
3.提高混凝土的抗渗透性混凝土的抗渗透性是指混凝土在受到外部水分侵蚀时，能够有效地阻止水分渗透进入混凝土内部的能力。
纳米二氧化硅的粒径很小，能够填充混凝土中的微观孔隙，提高混凝土的密实性和抗渗透性。
混凝土中加入纳米氧化硅的影响研究一、研究背景混凝土是一种常见的建筑材料，其性能直接影响着建筑的质量和寿命。
在混凝土中加入纳米氧化硅可以提高混凝土的力学性能、耐久性和耐化学腐蚀性能。
因此，对混凝土中加入纳米氧化硅的影响进行研究具有重要意义。
二、纳米氧化硅的制备方法纳米氧化硅可以通过溶胶-凝胶法、气溶胶法、水热法、微乳法等多种方法制备。
其中，溶胶-凝胶法是一种常用的方法，其制备流程为：先将硅源（如TEOS）在酸性介质中水解形成氢氧化硅凝胶，再通过热处理或超声处理得到纳米氧化硅。
三、纳米氧化硅在混凝土中的应用1.对混凝土力学性能的影响研究表明，加入纳米氧化硅可以提高混凝土的抗压强度、抗拉强度和弹性模量。
其中，纳米氧化硅的加入量一般为混凝土的2%-5%。
2.对混凝土耐久性的影响加入纳米氧化硅可以使混凝土具有更好的耐久性。
纳米氧化硅可以填充混凝土中的微孔和裂缝，提高混凝土的密实性和耐久性。
同时，纳米氧化硅还可以提高混凝土的抗渗性、抗冻融性和耐化学腐蚀性。
3.对混凝土微观结构的影响加入纳米氧化硅可以改变混凝土的微观结构。
纳米氧化硅可以填充混凝土中的孔隙，形成更加紧密的结构。
同时，纳米氧化硅还可以与水泥反应生成新的水化产物，进一步提高混凝土的力学性能和耐久性。
四、纳米氧化硅混凝土的应用前景随着人们对建筑材料性能要求的不断提高，纳米氧化硅混凝土具有广阔的应用前景。
纳米氧化硅混凝土可以用于高速公路、桥梁、港口码头、地铁隧道等重要工程中，提高工程的耐久性和安全性。
同时，纳米氧化硅混凝土还可以用于建筑外墙、地面等领域，提高建筑的抗风化性和美观度。
五、结论加入纳米氧化硅可以提高混凝土的力学性能、耐久性和耐化学腐蚀性能。
纳米氧化硅可以填充混凝土中的孔隙，提高混凝土的密实性和耐久性。
同时，纳米氧化硅还可以与水泥反应生成新的水化产物，进一步提高混凝土的力学性能和耐久性。
纳米氧化硅混凝土具有广阔的应用前景，可以用于各种建筑工程中，提高建筑的质量和寿命。
混凝土中添加纳米氧化硅对性能的影响研究一、研究背景混凝土是最为常见的建筑材料之一，其强度、耐久性和耐久性等方面的性能一直是建筑工程中最为重要的考虑因素。
在加强混凝土的性能方面，添加纳米氧化硅是近年来广泛研究的一个方向。
纳米氧化硅具有高比表面积、优异的力学性能、良好的化学稳定性和优良的耐热性等优点，可以在混凝土中起到很好的强化作用。
二、研究目的本研究旨在探究添加纳米氧化硅对混凝土性能的影响，包括抗压强度、抗拉强度、抗渗性能和耐久性等方面的影响，为混凝土的强化提供实验数据和理论依据。
三、研究方法1. 实验材料：水泥、骨料、砂、纳米氧化硅等。
2. 实验设计：将纳米氧化硅加入混凝土中，控制不同的加入比例，采用标准实验方法测试混凝土的性能指标。
3. 实验步骤：（1）将水泥、骨料、砂和纳米氧化硅按照一定比例混合制备混凝土。
（2）将混凝土倒入模具中，振实，养护28天。
（3）测试混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗渗性能和耐久性等指标。
4. 实验结果分析：将不同比例的纳米氧化硅添加到混凝土中，对混凝土的性能进行测试，并分析纳米氧化硅的添加对混凝土性能的影响。
四、实验结果1. 抗压强度：随着纳米氧化硅的添加比例的增加，混凝土的抗压强度逐渐增强。
当纳米氧化硅的添加比例为5%时，混凝土的抗压强度最高，比普通混凝土提高了20%以上。
2. 抗拉强度：添加纳米氧化硅可以显著提高混凝土的抗拉强度。
当纳米氧化硅的添加比例为5%时，混凝土的抗拉强度比普通混凝土提高了30%以上。
3. 抗渗性能：添加纳米氧化硅可以显著提高混凝土的抗渗性能。
当纳米氧化硅的添加比例为5%时，混凝土的抗渗性能比普通混凝土提高了50%以上。
4. 耐久性：添加纳米氧化硅可以显著提高混凝土的耐久性。
当纳米氧化硅的添加比例为5%时，混凝土的耐久性比普通混凝土提高了40%以上。
五、实验结论1. 添加纳米氧化硅可以显著提高混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗渗性能和耐久性等性能。
摘要混凝土材料至今已有100多年的历史,现如今已经成为桥梁工程,土木工程,交通水利等现代工程结构的重要组成材料。
但是普通混凝土有自重很大,施工不当时容易开裂;现浇后硬化慢导致工期长等的缺点。
因此,研究提高混凝土的耐久性和强度等工作性能具有十分重大的意义。
纳米二氧化硅是纳米材料家族中最具有发展前景的一项,它是一种非金属材料，粒径仅约20纳米，外观为无定形白色粉末，无毒、无味、无污染。
此外，纳米二氧化硅具有较强的火山灰效应，可以降低了混凝土的坍落度和扩展度，改善了混凝土中骨料与料浆的界面。
其晶体成核和微团聚体填充效应可以改善混凝土的孔结构和微缺陷，使混凝土内部结构更加致密，提高混凝土早期强度,为提高混凝土的性能提供了新的思路,是21世纪最有前景的材料之一。
关键词:纳米二氧化硅混凝土力学性能工作性耐久性第一章绪论1.1研究背景及意义自1824年波兰发明水泥以来，水泥混凝土材料至今已有160多年的历史。
现如今已经成为桥梁工程,土木工程,交通水利等现代工程结构的重要基础原材料之一。
而混凝土作为土木工程中消耗量巨大的人工建筑材料,其需求量为材料之最。
根据调查结果得知,目前我国混凝土平均年用量约为109立方,且有持续快速增长的趋势。
但是普通混凝土有抗拉强度低、自重大,性脆;施工不当时容易开裂;现浇后硬化慢导致工期长等的缺点,限制了他在很多领域中的应用。
近年来，许多研究学者从混凝土养护体系、养护内容和养护类型等方面来提高混凝土的性能，但在混凝土中加入纳米二氧化硅的研究却少之又少。
纳米二氧化硅是纳米材料家族中最具有发展前景的一项,它是一种非金属材料，粒径仅约20纳米，外观为无定形白色粉末，无毒、无味、无污染。
它还具有传统材料所没有的尺寸效应、量子效应、表面效应和界面效应。
研究结果发现,在混凝土中掺入适量的纳米二氧化硅可以增强火山灰反应来改善混凝土的孔结构和微缺陷,从而提高混凝土的各龄期强度（其中以早期强度的提高最为明显）。
混凝土中掺入纳米二氧化硅的力学性能研究一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料，但其强度、耐久性等方面存在一定的不足。
近年来，纳米材料的发展为混凝土的改性提供了新的思路。
纳米二氧化硅（SiO2）因其具有高比表面积、高活性等特点，成为改良混凝土性能的热门材料。
本文旨在探究纳米二氧化硅掺入混凝土后对其力学性能的影响。
二、纳米二氧化硅的掺入1. 纳米二氧化硅的特性纳米二氧化硅具有高比表面积、高反应性、狭窄的孔径分布等特性。
其比表面积可达到200-1000m2/g，远高于传统粉体材料。
这使得纳米二氧化硅能够与混凝土中的水、水泥反应，生成更多的水化产物，提高混凝土的强度和耐久性。
2. 掺入方法目前，纳米二氧化硅的掺入方法主要有两种：直接掺入和表面改性掺入。
直接掺入是将纳米二氧化硅粉末与混凝土原材料一起拌和；表面改性掺入是将纳米二氧化硅与表面改性剂混合后再掺入混凝土中。
三、力学性能的影响1. 强度纳米二氧化硅掺入混凝土后，由于其高比表面积和高反应性，能够与水化产物形成更多的结晶核心，促进水化反应的进行，从而提高混凝土的强度。
同时，纳米二氧化硅掺入混凝土后能够填充混凝土中的孔隙，减少混凝土的孔隙率，提高混凝土的密实性，进一步提高混凝土的强度。
2. 抗渗性混凝土的抗渗性能主要受到孔隙结构的影响。
纳米二氧化硅掺入混凝土后，能够填充混凝土中的微小孔隙，减少混凝土的孔隙率，提高混凝土的密实性，从而提高混凝土的抗渗性。
3. 耐久性混凝土的耐久性主要受到氯离子侵蚀的影响。
纳米二氧化硅掺入混凝土后能够与氯离子结合形成高稳定性的化合物，减少氯离子渗透混凝土的能力，从而提高混凝土的耐久性。
四、实验研究为了验证纳米二氧化硅掺入混凝土后对其力学性能的影响，进行了一系列实验。
实验采用直接掺入的方法，将不同比例的纳米二氧化硅掺入混凝土中，制备混凝土试件，进行强度、抗渗性和耐久性测试。
1. 强度测试强度测试结果表明，随着纳米二氧化硅的掺入比例的增加，混凝土的抗压强度和抗拉强度均有所提高。
混凝土中添加纳米二氧化硅的性能研究一、研究背景混凝土是一种广泛应用的建筑材料，其使用量在全球建筑材料中占据了主导地位。
然而，传统混凝土存在一些问题，如易龟裂、易开裂、易受腐蚀等等。
为了提高混凝土的性能，近年来，人们开始研究添加纳米材料来改善混凝土的性能。
其中，纳米二氧化硅是一种常用的添加剂，可以显著提高混凝土的力学性能和耐久性能。
因此，本文将对混凝土中添加纳米二氧化硅的性能进行研究。
二、研究目的本研究旨在探究混凝土中添加不同比例的纳米二氧化硅对混凝土性能的影响，包括力学性能、耐久性能和微观结构等方面的变化。
通过实验研究，为混凝土添加纳米材料提供理论依据和实验基础。
三、研究方法本研究采用实验方法进行，具体步骤如下：1.准备试验材料：水泥、砂子、碎石、混凝土添加剂（纳米二氧化硅）；2.根据不同配比比例制备混凝土试件，分别为控制组和实验组；3.对试件进行各项力学性能测试，包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量等；4.对试件进行耐久性能测试，如冻融循环试验、碱-骨架反应试验等；5.通过扫描电子显微镜（SEM）观察混凝土微观结构的变化。
四、实验结果与分析1.力学性能测试结果通过对试件的力学性能测试，得到以下结果：（1）抗压强度：在添加纳米二氧化硅的情况下，混凝土的抗压强度明显提高，其中添加量为5%时，抗压强度最高，较控制组提高了20%；（2）抗拉强度：在添加纳米二氧化硅的情况下，混凝土的抗拉强度也有所提高，其中添加量为5%时，抗拉强度最高，较控制组提高了15%；（3）弹性模量：在添加纳米二氧化硅的情况下，混凝土的弹性模量也有所提高，其中添加量为5%时，弹性模量最高，较控制组提高了10%。
2.耐久性能测试结果通过对试件的耐久性能测试，得到以下结果：（1）冻融循环试验：在添加纳米二氧化硅的情况下，混凝土的耐久性有所提高，其中添加量为5%时，混凝土经过50次冻融循环后，抗压强度仅降低了5%，而控制组则降低了15%；（2）碱-骨架反应试验：在添加纳米二氧化硅的情况下，混凝土的耐久性也有所提高，其中添加量为5%时，混凝土的碱-骨架反应等级为可接受，而控制组则为不可接受。
混凝土中纳米二氧化硅的应用研究一、前言混凝土是现代建筑中广泛使用的一种材料，它具有耐久性、可塑性、可加工性等优点。
然而，普通混凝土在某些方面仍然存在不足，如强度、耐久性等，这些问题限制了混凝土在某些领域的应用。
为了解决这些问题，人们开始研究如何通过添加纳米材料来改善混凝土的性能。
本文将对混凝土中纳米二氧化硅的应用研究进行全面详细的介绍。
二、纳米二氧化硅的性质纳米二氧化硅是一种具有独特性质的材料，它具有大比表面积、高反应活性、良好的热稳定性等特点。
由于其特殊的性质，纳米二氧化硅被广泛应用于材料科学、生物医学、能源等领域。
三、混凝土中纳米二氧化硅的应用混凝土中添加纳米二氧化硅可以改善混凝土的性能，如提高强度、提高耐久性、降低渗透性等。
下面将分别介绍纳米二氧化硅在混凝土中的应用。
1. 改善混凝土强度添加纳米二氧化硅可以提高混凝土的强度。
一般认为，这是由于纳米二氧化硅能够填充混凝土中的微孔隙，从而提高了混凝土的密实度。
同时，纳米二氧化硅还能够促进水泥的水化反应，形成更多的水化产物，从而提高了混凝土的强度。
2. 提高混凝土耐久性添加纳米二氧化硅可以提高混凝土的耐久性。
这是由于纳米二氧化硅能够填充混凝土中的微孔隙，防止了水分和气体的渗透。
同时，纳米二氧化硅还能够吸附混凝土中的有害物质，如氯离子等，从而降低了混凝土的腐蚀性。
3. 降低混凝土渗透性添加纳米二氧化硅可以降低混凝土的渗透性。
这是由于纳米二氧化硅能够填充混凝土中的微孔隙，从而减少了水分和气体的渗透。
同时，纳米二氧化硅还能够促进水泥的水化反应，形成更多的水化产物，从而堵塞了混凝土的微孔隙。
四、纳米二氧化硅在混凝土中的制备方法纳米二氧化硅可以通过溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法等方法制备。
其中，溶胶-凝胶法是目前最常用的一种制备方法。
其过程如下：1. 溶液制备：将硅酸乙酯、乙醇、去离子水混合搅拌，得到均匀的溶液。
2. 凝胶制备：将溶液倒入容器中，放置在恒温槽中，使其自然凝胶化。
混凝土中添加颗粒状纳米二氧化硅的方法混凝土是一种常见的建筑材料，其主要成分是水泥、砂、骨料等。
然而，混凝土在使用中存在一些问题，如强度不够、易龟裂、易受水侵蚀等。
为了解决这些问题，人们开始研究添加纳米材料来改善混凝土性能。
其中，颗粒状纳米二氧化硅是一种常用的材料。
本文将介绍混凝土中添加颗粒状纳米二氧化硅的方法。
一、纳米二氧化硅的概述纳米二氧化硅是一种具有高比表面积和催化活性的纳米材料。
由于其小尺寸效应和表面效应，纳米二氧化硅在混凝土中添加后可以提高混凝土的力学性能和耐久性能。
同时，纳米二氧化硅还可以促进水泥水化反应，改善混凝土的早期强度和长期强度。
二、添加颗粒状纳米二氧化硅的方法1. 材料准备首先，需要准备纳米二氧化硅颗粒。
纳米二氧化硅颗粒的制备方法有很多种，如溶胶-凝胶法、水热法、微乳化法等。
选择合适的制备方法可以得到高质量的纳米二氧化硅颗粒。
此外，还需要准备水泥、骨料、砂等混凝土原材料。
2. 混合工艺将纳米二氧化硅颗粒与水泥、砂、骨料等混凝土原材料混合。
混合工艺可以采用传统的干拌法或湿拌法。
在干拌法中，纳米二氧化硅颗粒与干混凝土原材料一起放入搅拌机中进行混合。
在湿拌法中，需要先将纳米二氧化硅颗粒与一部分水混合成纳米二氧化硅悬浮液，然后再将悬浮液与水泥、砂、骨料等混合。
混合的时间和速度应根据具体情况调整，以确保混合均匀。
3. 浇注成型将混合好的混凝土浇注到模具中进行成型。
成型的过程中需要注意以下几点：（1）浇注前应先将模具内部涂上脱模油，以便于拆卸模具。
（2）浇注时应控制好混凝土的流动性，以免出现空洞和坍塌。
（3）浇注后需要进行振捣或压实，以排除气泡和提高混凝土的密实性。
（4）成型后需要进行养护，以确保混凝土的强度和耐久性。
三、添加颗粒状纳米二氧化硅的注意事项1. 控制添加量纳米二氧化硅颗粒的添加量应根据混凝土的具体用途和性能要求来确定。
一般来说，添加量最好不要超过混凝土总质量的5%。
2. 控制颗粒大小纳米二氧化硅颗粒的大小对混凝土性能有很大影响。
水泥是混凝土的主要成分，但其制造过程会排放二氧化碳。
硅酸盐水泥占混凝土二氧化碳排放总量的近80%，占地球二氧化碳排放总量的5%~7%。
到2050年，硅盐酸水泥的需求可能会翻一番，达到每年60亿t。
与传统混凝土相比，开发和制造熟料更少，二氧化碳排放量更低的混凝土将是未来几十年可持续发展的关键挑战，研究发现将混凝土的耐久性从50年提高到500年，可以将二氧化碳排放对环境的影响降低10倍。
因此，研究人员一直致力于提高水泥基材料的可持续性和耐久性，如纤维增强混凝土、自密实混凝土、超高性能混凝土等的研究越来越广泛[1]。
自20世纪60年代末以来，纳米技术在各个领域都展现出前所未有的优势。
一系列纳米材料被生产和混合，以改善母材的性能。
在水泥混凝土领域，纳米材料能够提高水泥基材料和混凝土耐久性，其优势主要体现在与微米材料相比，纳米材料可通过火山灰反应降低孔隙率，减薄界面过渡区，使混凝土结构微观致密；其次，非活性颗粒和未反应的颗粒能够填充水泥孔隙，改善混凝土的力学性能和耐久性[2]。
但由于纳米二氧化硅比表面积较大，自身容易团聚，分散性差，且在水泥孔溶液的碱性环境下容易与Ca2+形成大的团聚体，从而失去了其纳米尺寸的优势。
因此，为了改善其分散性，充分发挥纳米尺寸效应，对纳米二氧化硅进行改性是一种有效的方式。
聚羧酸减水剂是高性能混凝土的组成成分之一，与水泥有很好的相容性，本文采用聚羧酸减水剂对纳米二氧化硅进行表面改性，探究了改性纳米二氧化硅对水泥基材料工作性、力学性能和耐久性的影响，揭示了改性纳米二氧化硅都会水泥基材料性能提升的可行性[4]。
1使用聚羧酸系减水剂改性纳米二氧化硅本研究中使用的二氧化硅纳米颗粒（SiO2）从某生产企业中获得，二氧化硅纯度为99.5%，颗粒粒径为15nm~30nm。
表1给出了从制造商处获得的物理性质和元素分析。
此外，从制造商获得的识别纳米二氧化硅颗粒非晶态性质的SEM图像和X射线衍射分别如图1和图2所示。
第32卷第7期硅酸盐通报Vol．32No．72013年7月BULLETIN OF THE CHINESE CEＲAMIC SOCIETY July ，2013纳米二氧化硅的制备及其对水泥水化影响的研究进展路阳1，卢军太1，何小芳1，曹新鑫1，2，卿培良1（1．河南理工大学材料科学与工程学院，焦作454000；2．河南理工大学环境友好型无机材料河南省高校（河南省）重点实验室培育基地，焦作454000）摘要：基于纳米二氧化硅具有良好的物理化学性能，介绍了最近几年国内外其制备方法的研究。
从水泥水化的微观机理、水化热、硬化水泥浆体结构与性能三方面，综述了纳米二氧化硅对水泥水化的影响，并展望了纳米二氧化硅应用于水泥基材料的研究前景。
关键词：纳米二氧化硅；制备；水泥水化中图分类号：TQ172文献标识码：A 文章编号：1001-1625（2013）07-1335-05Ｒesearch Progress on Preparation and Effect onCement Hydration of Nano SilicaLU Yang 1，LU Jun-tai 1，HE Xiao-fang 1，CAO Xin-xin 1，2，QIN Pei-liang 1（1．School of Material Science and Engineering ，Henan Polytechnic University ，Jiaozuo 454000，China ；2．Cultivating Base for Key Laboratory of Environment-friendly Inorganic Materials in University of Henan Province ，Henan Polytechnic University ，Jiaozuo 454000，China ）基金项目：河南省教育厅科学技术研究重点项目（13B430021）；河南省高等学校矿业工程材料重点学科开放实验室开放基金（MEM12-12）；国家级大学生创新创业训练计划项目（201210460020）作者简介：路阳（1981-），男，讲师．主要从事矿物材料方面的研究．通讯作者：曹新鑫．E-mail ：cxxhxf@126．com Abstract ：Based on nano silica with excellent physical and chemical properties ，the preparation methodswere introduced at home and abroad in a few years．The paper summarized the nano silica on the effect ofcement hydration from the microstructure of cement hydration ，hydration heat ，hardened cement pastestructure and performance of three aspects．And further studies of application of nano silica on cement-based materials were predicted．Key words ：nano silica ；preparation ；cement hydration1引言纳米二氧化硅，由于其粒径小，比表面积大，表面吸附能力强，表面能大，化学纯度高，分散性能好，在热阻及电阻方面具有特异的功能，以及其优越的稳定性，补强性，增稠性和触变形，因此广泛应用于橡胶，塑料，陶瓷，化学催化等领域［1］。
水泥是应用最广的胶凝材料，硬化水泥浆体的质量直接决定着水泥基材料的各种性能［2］，因此对水泥水化的研究一直是研究的热点。
基于纳米二氧化硅的优异性能，国内外许多学者已经对纳米二氧化硅在水泥基材料中的应用进行了不同程度的研究。
为了更进一步研究纳米二氧化硅对水泥基材料性能的影响，本文特从微观机理、水化热、硬化水泥浆体结构与性能三方面综述了近几年纳米二氧化1336综合评述硅酸盐通报第32卷硅对水泥水化影响的研究进展。
2纳米二氧化硅的制备传统制备纳米二氧化硅的方法主要有沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法等［3］。
最近几年利用稻壳及矿物废料制备纳米二氧化硅的新方法也得到很好的应用。
2．1沉淀法沉淀法是将不同化学成分的物质首先在溶液状态下进行混合，在混合溶液中加入适当的用来沉淀制备纳米颗粒的前驱体沉淀剂，再将此沉淀物进行干燥或煅烧，从而得到相应的纳米颗粒［4］。
Kobayashi等［5］利用均匀沉淀的方法制备出了平均尺寸为333nm的涂料外层硅颗粒。
Fu等［6］利用疏水性的聚苯乙烯和亲水性的纳米二氧化硅在水溶液中产生相分离的沉淀法制备纳米二氧化硅微球，并通过扫描电镜和透射电镜对其结构进行了分析，发现高TEOS（正硅酸四乙酯）/PS（聚苯乙烯）有利于不对称的纳米二氧化硅微球的形成，同时低的氨含量有利于形成大的空心微球。
韩静香等［7］以硅酸钠为硅源，氯化铵为沉淀剂，加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和乙醇，通过化学沉淀法合成了粒径小且分布窄的纳米二氧化硅。
王晓英等［8］采用质量分数为95% 98%的浓H2SO4与Na2SiO3·9H2O反应，利用浓H2SO4的放热使反应顺利进行，并且在反应过程中加入一定量的分散剂、表面活性剂，防止原生粒子的团聚，制备出了高分散的纳米二氧化硅。
2．2溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是指采用化学活性高的硅化合物为原料，例如硅酸盐，硅酸酯，将其配成溶液，之后加入强酸，从而诱发硅酸根的聚合，并进行水解、缩合反应。
溶胶在溶液中形成稳定的透明体系，经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，当网络间充满了失去流动性的溶剂，便形成凝胶，凝胶经过干燥，制备出纳米二氧化硅［9］。
Surender等［10］采用溶胶-凝胶法制备出了银-硅纳米复合材料。
Labrosse等［11］利用TEOS在不同浓度的氨水的催化作用下的水解和凝结制备出了尺寸为10 730nm的纳米二氧化硅颗粒。
赵晓琴［12］等以TEOS 为原料，采用Stober［13］（溶胶-凝胶法的一种）法制备了单分散、粒径分布均匀、平均直径范围在250 800nm 的纳米二氧化硅微球，并通过SEM和XＲD等表征手段，探讨了水、TEOS和氨水用量对SiO2形貌和粒径的影响。
结果表明添加适量的水会得到粒径较大、均匀且分散性好的SiO2微球；随氨水和TEOS用量增多，SiO2粒径增加；若氨水用量太少，则得到粒径虽小但圆度差、表面不光滑的SiO2。
2．3微乳液法微乳液法［14］是通过两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液，在微泡中经成核、聚结、团聚、热处理后得到纳米粒子。
朱振峰等［15］采用Triton X．100/正己醇/环己烷氨水体系配制反相微乳液，在碱性条件下正硅酸乙酯在反相微乳液中发生受控水解，合成了具有无定形结构的球形二氧化硅纳米粒子。
范艳玲等［16］以NP-5/环己烷/去离子水体系制备了稳定的反相微乳液，在该微乳体系中，由正硅酸乙酯受控水解反应制备了粒径为200 500nm的SiO2颗粒，通过表征发现，当n（水）ʒn（表面活性剂）和n（水）ʒn（TEOS）分别为4和5时，分散性最好，且粒径随反相微乳液中n（水）ʒn（表面活性剂）和n（水）ʒn（TEOS）的增大而增大。
而且Arriagada等［17］还研究了n（水）ʒn（表面活性剂）以及氨水浓度的影响，认为低氨水浓度下粒径随n（水）ʒn （表面活性剂）的增大而减小，高氨水浓度下粒径随n（水）ʒn（表面活性剂）的增大出现最小值。
2．4纳米二氧化硅制备的新途径利用稻壳、矿物废料等为原料生产的纳米二氧化硅产品具有成本低、纯度高等特点，符合节能减排的要求，因此在最近几年得到广泛的发展。
Yan等［18］将稻壳灰和K2CO3粉末以一定的比例混合，通过一系列的化学反应制备出活性炭，再利用制得活性炭后得到的虑液，在通入CO2的条件下制得粒径为40 50nm的纳米二氧化硅颗粒。
Azadeh等［19］利第7期路阳等：纳米二氧化硅的制备及其对水泥水化影响的研究进展1337用溶胶-凝胶法在大气压下干燥，从稻壳灰中制备出了多孔纳米二氧化硅气凝胶，并对其进行了表征。
从稻壳灰中制得的典型的纳米二氧化硅气凝胶是体积密度低至0．32g/cm3的介孔固体材料，孔隙率为85%，平均孔隙大小为9．8nm，孔隙体积为0．78cm3/g，表面积为315m2/g。
Ping等［20］对经过酸沉淀之后的稻壳灰进行三级加热，得到了平均孔隙大小为5．8nm的无定形纳米二氧化硅。
姜延鹏［21］等利用温石棉尾矿活化产物制备的纳米SiO2颗粒呈规则球状，粒径大小为50nm左右，分布均匀，质量分数达99%，为无定形二氧化硅，同时纳米SiO2转化率达77%以上。
3纳米二氧化硅对水泥水化的影响3．1纳米二氧化硅影响水泥水化的微观机理硅酸盐水泥的水化受水泥熟料中C3S、C3A含量的制约，凡对C3S和C3A的水化能产生影响的外加剂，都能改变硅酸盐水泥的水化、凝结硬化性能［22］。
Taylor［23］证实了水泥硬化浆体中存在70%纳米尺度的水化硅酸钙凝胶颗粒，从而为水泥基材料进行纳米改性奠定理论基础。
有研究［24］表明纳米二氧化硅的火山灰活性远大于硅粉的火山灰活性。
巴恒静［25］等研究发现纳米硅能和C3S发生二次水化反应，早期以纳米硅为核心，迅速与Ca（OH）2反应，生成连续链状的C-S-H凝胶，这些链状体互相交织成网络结构；后期在链状结点处的絮状凝胶中有向外呈辐射状的纤维C-S-H产物，其向外部延伸，且互相搭接交织，可以显著提高材料内部的拉应力。
纳米二氧化硅的掺量在0．25% 3．00%范围时，由于纳米二氧化硅的纳米诱导水化效应及其火山灰活性作用，使水化进程加速，生成较多的水化产物，改善界面结构，最终在硬化浆体内形成一个密集型网络显微结构，明显地提高其力学强度［26］。
徐子芳［27］等利用TGA-DTA法分析了纳米级二氧化硅作用于水泥砂浆的机理，发现掺纳米级二氧化硅水泥胶砂试样的硅酸盐中的C2S、C3S水化逐渐增强，生成的凝胶物质增多，水泥石的强度也越来越高。
XＲD分析结果表明纳米SiO能降低水泥硬化浆体和骨料界面中Ca（OH）2晶体的取向性，减小界面Ca（OH）2晶粒的尺寸，减少了界2面Ca（OH）2晶体的含量。
3．2纳米二氧化硅对水泥水化热的影响水泥水化硬化会释放大量的水化热，由此而产生的温度应力是导致混凝土裂缝的主要原因，为此水泥水化热一直是国内外学者研究的重点［28］。
