更新時間: 2020-10-20
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硅溶膠（Colloidal Silica）是無定形二氧化硅納米顆粒在水中分散形成的膠體體系，無毒、無味，是目前少數可以實現大規模工業化生產的、用途廣泛的納米材料。
用硅溶膠處理土壤，能增大抗壓強度和穩定性，可用于路基的建設（如日本專利《公開特許公報.昭 62.290.790》，相關文獻《復合相變儲熱瀝青路面材料研制及降溫機理》、《納米硅溶膠固化黃土的強度特性及其固化機理》等）。硅溶膠用來處理水泥，可賦予其耐壓、耐高溫、防風化、水硬性好等特性，通過與水泥基材料共同使用，可以明顯提高水泥基材料的整體性能，如提高力學性能、抗壓強度、耐久性等，提高建筑物的強度和使用壽命，同時可以用于水泥基建筑表面的修復、加固與防護，可以提高建筑的質量。相關應用還可拓展到古建筑、遺址的保護與修復，相關文獻如《硅溶膠/硅丙復合土遺址加固劑的合成與應用》、《土遺址防風化加固材料的研究進展》、《土遺址加固與保護》等。
硅溶膠的以下性質，使其具備水泥基材料增強的功能：(1)硅溶膠具有高度的分散性。由于硅溶膠中是由SiO2納米粒子組成，其粒徑在5-100 nm左右，使得它具有更好的分散性，以液體形式加入到澆注料中能夠更好的分散于粉料之間，提高澆注料的性能。(2)硅溶膠具有優良的反應活性，硅溶膠作為結合劑時，通過溶膠-凝膠反應使澆注料獲得強度。與SiO2微粉相比，SiO2納米粒子具有更大比表面積和更高的表面能，可以在較低溫度下提高澆注料中顆粒間的反應速率和反應程度。(3)硅溶膠具有良好的粘結性。由于硅溶膠中SiO2納米粒子的粒徑小且均一，干燥后納米粒子之間形成硅氧烷鍵，產生特殊的網絡狀結構，形成一定的粘結強度。而且硅溶膠的粘度較小，可以滲透到顆?？紫吨校垢稍锖蠊枞苣z形成的凝膠結構包裹顆粒，產生較高的粘結強度。 (4)當在硅溶膠中加入某些金屬離子，如Ca2+、Mg2+后，金屬離子打開Si-O-Si(硅氧烷鍵)，形成新的化學鍵Si-O-M(金屬)，它具有比硅氧烷鍵更好的特性，如鍵強更強，成鍵時間更短。
