军工工程一般为地下结构，对混凝土抗裂性能、工作性能要求较高，且军工工程所处环境复杂，像海军基地、航母基地大多数在沿海地区；机场有的在岩洞里面，长期承受酸碱盐离子的渗透侵蚀，对混凝土耐腐蚀性能的要求非常高；核电工程建设与一般工业、民用建筑工程建设相比,具有一定的特殊性,具体表现为:钢筋密度大、结构复杂,普通混凝土难以或根本无法通过稠密的钢筋间隙,不易振捣密实,施工存在较大困难。故核电工程施工对混凝土的工作性能、抗裂、抗震、耐久性能要求十分严格。

综上，军工、核电工程均对混凝土的抗裂性能、耐腐蚀性能以及工作性能有较高的要求。

混凝土无机纳米抗裂减渗剂，是武汉工程大学为完成国家“九五”重点攻关计划“水工高面板堆石坝面板混凝土抗裂、抗渗及耐久性研究”而研制的一种新型高性能混凝土外加剂。后续由柒木天衣新材料有限公司进行无机纳米抗裂减渗剂及其系列产品的生产和销售。

通过无机纳米抗裂减渗剂四剂合一的共同作用，可达到改善混凝土抗裂性能、密实性能、耐久性能及工作性能的目的，满足军工核电工程施工对混凝土质量的特殊要求。

无机纳米抗裂减渗剂针对性解决核电工程建设用混凝土的各项难题

1.有效解决大体积混凝土施工时温控难题和产生的温度裂缝

1)温控措施：由于无机纳米抗裂减渗剂四剂合一的作用能大幅度提高水泥（C2S和C3S）水化率，因此，每方混凝土可减少20kg水泥用量，从源头上控制住大体积混凝土施工无法避免的内部温升过高难题。

2)减少裂缝：

①无机纳米抗裂减渗剂的加入能提高混凝土抗拉强度、抗压强度和极限拉伸值。

②通过抑制铝酸三钙早期快速水化，降低早期最大水化热峰值，缓解了混凝土结构内外温度差，避免或减少了温度裂缝和干缩裂缝。

无机纳米抗裂减渗剂对混凝土力学强度影响的试验

掺无机纳米抗裂减渗剂混凝土能满足设计强度要求。

单掺无机纳米抗裂减渗剂不同龄期的混凝土抗压强度较基准混凝土均略有降低。

掺无机纳米抗裂减渗剂对两种骨料混凝土抗压强度的影响规律是一致的。 

无机纳米抗裂减渗剂对混凝土轴拉强度影响的试验

掺无机纳米抗裂减渗剂混凝土各龄期轴拉强度均有提高。

无机纳米抗裂减渗剂对混凝土极限拉伸值影响的试验

掺无机纳米抗裂减渗剂可以一定程度提高混凝土各龄期极限拉伸值。

无机纳米抗裂减渗剂对混凝土平板抗裂影响的试验

与基准混凝土相比，掺无机纳米抗裂减渗剂混凝土抗裂等级从Ⅱ级提高到Ⅰ级。 

   通过电子扫描电镜放大3000倍观察混凝土界面：掺无机纳米抗裂减渗剂后，水泥浆体凝胶增多，骨料-浆体界面密实性改善，不易产生微裂缝；浆体界面Ca（OH）2晶体小而分散均匀，界面结构明显改善。

无机纳米抗裂减渗剂水工应用案例

无机纳米抗裂减渗剂应用于国内外（平原和高寒地区）共计50多个水工工程，涵盖堆石坝面板混凝土、碾压大坝面板混凝土、重力坝/船闸/导航墙等钢筋密实处混凝土、溢洪道混凝土及导流洞与地下厂房泵送混凝土等领域，能够切实解决混凝土抗裂性差、施工难度大、易腐蚀不耐久等难题。在平原地区可以做到无裂缝产生，在高寒地区的实际应用情况显示每千平方裂缝数目降至4条以下。

无机纳米抗裂减渗剂第一个应用工程——湖北恩施小溪口水电站，1998年开始施工，1999年3月完工，水电站提前半年投入使用，新增产值2344万元。至今已有21年，仍无一条裂缝产生。

湖北恩施小溪口水电站

2.提高混凝土耐久性能

1）提高混凝土密实性能

2）提高混凝土抗渗性能

掺入2%无机纳米抗裂减渗剂的混凝土抗渗性能提高，平均渗水高度明显降低。

相关案例

高坝洲水电站位于湖北宜昌市宜都市境内，上距隔河岩50公里，下距清江与长江交汇口12公里，距宜昌市中心50公里，是隔河岩的反调节电站，是清江干流最下游一个梯级。该项目混凝土中掺用无机纳米抗裂减渗剂，经检验，抗渗等级可达P17。

   恩施云龙河三级电站碾压混凝土大坝。云龙河位于恩施市境内，地处巫山山脉南麓，为清江上游一级支流，长江二级支流。云龙河三级电站坝址位于恩施市屯堡乡沐抚村，坝址以上流域面积为313.1平方公里。

3）提高混凝土耐腐蚀性能

①掺入2%无机纳米抗裂减渗剂的混凝土抗氯离子渗透性能有明显改善

为直观了解无机纳米抗裂减渗剂对混凝土耐腐蚀性能的改善作用，天衣采用应用工程之一青海察尔汗盐湖晒盐池的卤水组成配制溶液，进行了掺与不掺无机纳米抗裂减渗剂混凝土试块的浸泡试验，并对其进行了形貌观察和强度测试。

注：氯离子含量高达26.2%，远高于海水中氯离子含量。为了加速该盐水对混凝土的腐蚀，将试块在此溶液中浸泡7天干燥1天，90天后进行检测。

可以明显看出，掺无机纳米抗裂减渗剂的试块表面形成的腐蚀面仅几个小点，仍然平整光滑；不掺无机纳米抗裂减渗剂的试块腐蚀面达到100%，表面凹凸不平，腐蚀情况十分严峻。

从表中数据可知，试块在溶液中浸泡90d后掺无机纳米抗裂减渗剂试块强度仅下降2.2%，在检测误差范围之内，而不掺无机纳米抗裂减渗剂的试块抗压强度下降29%，由此可知 无机纳米抗裂减渗剂能极大提高混凝土的抗腐蚀性。

②提高混凝土抗冻融性能

长江水利委员会长江科学院根据国家或者行业相关标准进行冻融试验 

3.改善混凝土工作性能

1）无机纳米抗裂减渗剂的加入，可使混凝土中凝胶增多，对骨料窝裹力提高，改善混凝土和易性和触变性能，浇筑时不出现离析、泌水等问题，混凝土可自行流淌并形成均匀且密实的结构。 

2）在振捣操作不易进行的部位，混凝土仍具有良好的工作性能。

应用案例——福建冠豸山竹岗隧道

3）改善混凝土和易性，利于施工泵送 

应用案例——北京中国尊。

中国尊建筑总高528米，是北京市最高的地标建筑。混凝土的泵送距离超过300米，超高层建筑施工难度较大，泵送压力过高，对砼的强度、粘度和流动度要求高。混凝土堵泵一次，要重新开始施工至少需要一个星期，对混凝土质量和施工工期影响严重，在混凝土中掺用无机纳米抗裂减渗剂后，提高混凝土的强度的同时，能改善工作性能，做到密实且流动性好。

4）在钢筋密集处，混凝土仍具有良好的流动性能。

应用案例——湖南凌津滩电站船闸 

4）改善混凝土自密实性能

应用案例——武汉城际铁路Ⅲ型板自密实混凝土工程

Ⅲ型板自密实混凝土是用于Ⅲ型板与铁道道床基础联接的混凝土，其厚度只有10公分，Ⅲ型板长9.7米，宽2.79米，要在板中的一个小孔中灌入混凝土，自动流淌到Ⅲ型板的四周，施工是十分困难的，当年，武汉城际铁路就是请了三家科研单位，进行擂台比武，最后才确定由铁科院和天衣联合中标。

使用方法和工程质量保障

使用方法：仅需在搅拌站进行混凝土拌合时，通过配套的加料设备按胶凝材料用量的2％（后浇带按胶凝材料的2.5％）掺入无机纳米抗裂减渗剂一同拌合即可；混凝土层浇筑完成后，再对混凝土表面、施工缝、施工冷缝、穿墙管道等部位进行细部处理。

注意:使用前应进行摇匀，使得产品均匀一致；减水剂与无机纳米抗裂减渗剂原液不要直接混合。

工程质量保障：严格按照施工规范施工，无机纳米抗裂减渗剂系列产品质量由中国人民财产保险承保：单次质量事故赔偿限额为1000万元，累计赔偿限额为5000万元。这是目前“结构自防水”唯一的由保险公司承保的抗裂防水产品。