利用二氧化钛纳米颗粒评估混凝土的抗灾韧性

首先，使用普通硅酸盐CPII型水泥、碎石、中等粒径水洗河砂和水配制混凝土混合物，按水灰比0.5制备四组试样。对于每个3.63千克的试样，称取适量的水泥、砂、石子，并加入水。充分混合所有组分，以获得尽可能均匀的混合物。

将混合好的混凝土倒入模具中，并检查混合物是否存在骨料离析、游离水积聚或未混合材料造成的染色现象，以确保获得均匀一致的代表性结果。现在，使用直径10厘米、高度20厘米的圆柱形金属模具制作试件。每只模具应填充至规定高度，并确保混凝土分布均匀。

制备样品A，并将其指定为阴性对照组，不添加任何添加剂，作为与其他样本比较的基线。通过在混凝土混合物中加入1%的纳米二氧化钛（约36.3克）来制备样品B。将纳米颗粒均匀分布在材料中，以防止团聚。

同样地，制备样品 C 和 D，确保各组样品之间具有均一性。接下来，通过在混凝土混合物中加入 3% 的铜基增塑剂添加剂（约 108.9 克）来制备样品 E，并将此样品指定为阳性对照，用于比较增塑剂相对于其他样品的作用效果。将所有样品存放于受控环境中，避免环境因素影响，等待养护时间完成。

将试样置于温度约为23°C、相对湿度至少为95%的恒湿环境中养护24小时。初始养护期结束后，将试样浸入饱和石灰水中，并在相同的23°C温度条件下继续养护至规定时间。养护完成后，取出试样并测量每个试样的质量，以确认其平均质量为3.63千克。

按照以下方案，将试样在约 23 摄氏度的室温条件下进行状态调节。使用万能拉伸与压缩试验机对每个试样进行轴向压缩试验。确保试验机的载荷传感器量程与试样尺寸相匹配，并确认已启用数字控制系统，以实时监测和记录施加的载荷。

持续施加压力载荷，直至试样破坏，并记录破坏瞬间所能承受的最大载荷。使用公式计算每个试样的抗压强度。然后进行抗压强度测试，将每个直径为100毫米、高度为200毫米的圆柱形试样垂直置于液压机中心位置。

确保试样与加载压板之间接触良好。以大约 0.45 兆帕每秒的速率连续且无冲击地施加轴向荷载。对全部三组试样重复此操作。

对照组、掺杂二氧化钛的样品和含铜基添加剂的样品。系统记录所有数值，以便后续对不同样品组进行比较。最后，通过比较记录的抗压强度值，评估对照组、掺杂二氧化钛的样品与含铜基添加剂样品在力学性能和表现上的差异。

压缩试验表明，按质量计含有1%二氧化钛的混凝土试件，其抗压强度高于对照混凝土以及添加3%铜基增塑剂的混凝土。在经过28天养护期并进行抗压强度测试的样品中，标记为B3、C3和D3的试件在视觉上明显比标记为A3和E3的试件颜色更浅。标记为B的试件在28天养护后的抗压强度最高，达到17,379兆帕。标记为A和E的试件在28天养护后的抗压强度较低，其值分别为13,018兆帕和9,725兆帕。