纳米SiO_2对混凝土材料阻尼性能的改良研究.pdf

助 锨 材 料 生笙! 塑! ! 堂 纳米 S i O2 对混凝土材料 阻尼性能 的改 良研 究 刘铁 军 ， 乔 国富 ， 邹笃建 ( 1 哈尔滨工业大学 深圳研究生院， 广东 深圳 5 1 8 0 5 5 2 哈尔滨工业大学 土木工程学院 ， 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 0 1 ) 摘 要 ： 利 用 自主开 发 的 三 点 弯 曲梁 阻尼 测 试 装 置 对不 同掺 量 纳米 S i O 混 凝土 的 阻尼性 能进 行 了测 试 ， 通过 X射 线 衍 射 仪 和 扫 描 电镜 研 究 了不 同掺 量 纳 米 S i O 对混凝 土微 观 结 构 的影 响 ， 并 对 其 阻尼 增 强 机 理 进行 了初步探讨 。结果表明纳米 S i O 掺量为 4 时混 凝 土材 料 的损 耗 因子 最 大 ， 为 素 混凝 土 的 2 4 1倍 ， 综 合 考 虑成 本、 流 动 性、 强 度和 阻 尼等 因素 确 定 纳 米 S i O，的最优 掺 量 为 3 ； 纳 米 S i O。 掺 入 混凝 土 中后 ， 与 之发 生 二 次 水 化 反 应 ， 使 得 混 凝 土 中六 方 板 状 C a ( OH) ，晶 粒数 量 减 少； 纳 米 S i ( ) 对 于 混 凝 土 的 阻尼 增 强机 理在 于纳 米 S i O 的掺 入 使 得 混 凝 土材 料 的 内 接 触 面数 量增 多 ， 在 外 力作 用下使 应 力 不 均 匀分 布 增 加 ， 从 而提 高了材料摩擦 阻尼耗能的能力。 关键 词 ： 阻尼 比 ； 损 耗 因 子 ； 纳 米 S i O ； 微 观 结构 ； 阻 尼机理 中图分 类号 ： TU5 2 8 4 1 ； TU5 0 2 文献标 识码 ： A 文章 编 号 ： 1 0 0 1 - 9 7 3 1 ( 2 0 1 1 ) 0 7 1 1 8 4 - 0 5 1 引 言 混凝土材料 自身的振动耗能能力对钢筋混凝土结 构的振动控制和防灾减灾具有重要的意义。结构中的 阻尼通常由粘弹性非结构材料提供 ， 由于结构 中结构 材料用量巨大， 所 以提高结构材料 自身的阻尼 能力可 以发挥重要作用 。现有钢筋混凝土结构振动控制方法 大部分是从结构 出发 ， 需要在结构上附加控制装置， 不 仅使结构的设计与施工复杂化 ， 而且需要不断地维修 、 更新 ， 成本昂贵 ， 甚至由于后期维护工作或 中间环节的 疏漏使控制装置在灾难性荷载作用过程中发挥不了应 有 的作 用 。 结构 材料 的耐 久性 和低 成本也 越来 越 吸 引更 多 的 研究者发展结构材料本身的阻尼能力 。在混凝土材料 中掺加各种纤维和聚合物增强掺料 ， 可 以有效地提高 混凝土材料的减振耗能能力， 进而可以实现钢筋混凝 土结构的阻尼 比提高的 目的。为此美国纽约州立大学 的 C h u n g教授领导的课题组从 1 9 9 6年来对提高水泥 浆体 的阻尼和刚度进行 了一 系列研究u 。Na r a y a n a n 研究了不同形式的纤维素对水泥基材料阻尼性能的影 响。柯 国军等采用 自由振动衰减法研究了普通混凝 土、 轻骨料混凝土、 粉煤灰 昆 凝土、 橡胶粉混凝土、 聚合 物混凝土和聚合物粉煤灰混凝土构件的阻尼 比， 同时 研究 了以上混凝土的抗压强度和弹性模量等力学指标 的变化嘲。欧进 萍等 。 阳从 2 0 0 0年开始也对水 泥基 材料 阻 尼增强 及 其 减 振结 构 进 行 了深 入 的研 究 ， 研 究 了不 同掺料水泥基材料的阻尼性能 ， 开发设计 了大尺 寸材料阻尼测试装置 ， 进行 了阻尼增强 钢筋混凝土框 架 的振动台试验。 2 实验设计 2 1 原材 料 以广州水泥厂生产的强度 等级为 3 2 5普通硅酸 盐水泥作为胶凝 材料 ， 砂 子为 中砂、 n 区级配 。纳米 S i O 。由杭州 万景 新材 料 有 限公 司生 产 ( 技 术指 标 见 表 1) 表 1 纳 米 S i O 。 主 要技 术指标 Ta bl e 1 Pr o pe r t i e s o f na n o Si 02 平 均粒径 比表 面积 含 量 羟基含量 灼烧失重 铅 石 由 外 观 pH 值 ( n m) ( r f l g ) ( ) ( ) 9 5 0 ( ) ( 1 0 一 ) ( 1 0 ) 白 色 3 0 l 8 5 9 9 7 4 5 6 8 4 8 1 0 1 O 2 2 配 合 比和试 件设 计 为 研究 不 同掺 量 纳 米 s i O。 对 混 凝 土 材料 阻 尼 性 能的影响， 具体配合 比设计 见表 2 。试件具体 尺寸为 6 0 mm6 0 ram9 0 0 mm。其 中 P 0表示 素混凝土 ， P 1 P 5表示纳米材料掺量为水泥用量的 1 5 ， F D N 的掺量 约 为 0 4 。同 时成 型 了尺 寸 为 1 0 0 mm l O O mm1 0 0 mm 和 1 0 0 ram1 0 0 mm4 0 0 mm 的不 同 掺量纳米 S i O 混凝土试块 ， 分别用于测试抗 压强度和 抗折强度 ， 阻尼 和强度测试 中相 同配 比试件各测试 3 个 ， 取平均值 。 * 基金项 目 ： 国家 自然科学基金 面上 资助项 目( 5 0 8 7 8 O 7 O ) ； 国家 自然科学基金重点资助项 目( 5 0 9 3 8 0 0 1 ) 收到初稿 日期 ： 2 0 1 0 0 9 2 7 收到修 改稿 日期 ： 2 0 1 1 0 3 1 5 通讯作者 ： 乔 国富 作者简 介 ： 刘铁军( 1 9 7 6 ) ， 男 ， 内蒙古包头人 ， 副教授 ， 博士生导 师 ， 主要从事混凝土减振材料 与结构研究 。 刘铁军 等 ： 纳米 S i O 对 混凝土材料阻尼性能的改 良研究 表 2 纳米 混凝 土试 验配 合 比设计 ( m。 ) T a b l e 2 Mi x r a t i o s o f c o n c r e t e w i t h t h e a d d i t i o n o f n a n o - S i O2 ( m。 ) 水 泥 纳 米 S i 0 水 砂 石 F DN 用 量 编 号 水 灰 比 ( k g ) ( ) ( k g) ( k g ) ( k g ) ( k g ) PO 47 6 0 0 42 2 00 6 55 1 06 8 2 P1 47 6 1 0 42 2 0 0 6 55 1 O6 8 2 p 2 4 7 6 2 0 4 2 2 O O 6 5 5 1 0 6 8 2 P3 4 76 3 O 42 2 0 0 6 55 1 O 68 2 P4 4 76 4 O 4 2 20 0 6 5 5 1 O 68 2 P5 4 76 5 O 42 2 0 0 6 55 1 O 68 2 3 不同掺量纳米 S i O 混凝土材料强度测试 将养护好 的试块放人试验机， 分别进行混凝 土的 标准强度压缩实验和抗折试验 ， 实验结果 如图 1和 2 所示 。 Cont en t s o f n ano- Si O2 wt 图1 混凝土抗压强度与纳米 S i O。 掺量关系 Fi g 1 Re l a t i o ns hi p be t we e n c o mpr e s s i ve s t r e n gt h a nd c o nt e nt s of n a no - S i O2 图 2 混凝土抗折强度与纳米 S i O z掺量关系 F i g 2 Re l a t i o n s h i p b e t we e n f l e x u r a l s t r e n g t h a n d c o n t e nt s o f n a n o Si 02 从图 1和 2可 以看出当纳米掺量在 1 9 6 3 之 问 ， 少量纳米 S i O 。的掺入使混凝土抗压强度和抗折强 度均略有提高 ； 当掺量超过 3 9 6 以后 ， 抗压强度和抗折 强度均有所下降， 降幅分别为 6 5 和 1 2 。究其原 因主要是少量掺入纳米 S i O 。填充了混凝土 中的一部 分孔隙， 使混凝土结构更加密实； 另外填充在孔隙 中的 纳米 S i O 颗粒 成 为二次 水化 反 应 的 结点 ， 与水 化 产 物 中的 C a ( OH) 反应生成 C S H凝胶 ， 以上两个 因 素均使得混凝土强度有所提高 。但是 当掺量超过 3 之后 ， 由于纳米 S i O 。 特别细小 ， 比表面积大， 在水灰 比 一 定的条件下 占有 了水泥 中的大部分水， 使混凝土流 动性变差， 成型更加困难 ， 使得混凝土 中存在孔隙， 造 成强度略有下降 。本文的主旨是探讨纳米材料的掺量 对 混凝 土 阻尼 特 性 的 影 响规 律 ， 因 此设 定 了相 同水 灰 比和减水剂掺量的前提 ， 如果考虑工程实用性 ， 纳米掺 量的增加势必要增加水灰 比或减水剂 的掺量 ， 以便获 得成 型 良好 、 性 能优 越 的结 构材料 。 4不 同掺量纳米 S i O 混凝 土阻尼性 能测试 4 1构 件 阻尼 比测试 4 1 1 实验 装置 和方法 混凝土梁试件的阻尼 比可以利用 自由振动衰减法 测试 ， 实验装置如 图 3所示 。将待测混凝土梁试件用 双排螺栓 固定在试验 台上 ， 在悬臂梁 的 自由端上用石 膏固定一个小 型加速度传感器 ， 用于测量 自由端 的加 速度 。测试开始 时， 在悬臂梁 的 自由端施加一个轻而 快的冲击 ， 使悬臂梁获得一个初始加速度 ， 并在其 自身 平衡位置 自由振动直至衰减到静止 。分析采集到的实 验数据 ， 并可通过式( 1 ) 计算得到悬臂梁的阻尼 比： ： ：=上 l n旦 ( 1 ) 2 mr a ， + n 式 中， a 为加速度 曲线上第 i个波的峰值 ， a + 为 第 +n个波的峰值 。 Fi g 3 Ca nt i l e ve r d e v i c e f o r da m p i ng t e s t 4 1 2 实验结 果 实验结果如 图 4所示 ， 加入纳 米 S i O z之后， 混凝 土的阻尼性能发生了很大 的改善 ， 当掺量 少于 4 9 ， 6 时 ， 混凝土阻尼 比随着掺量 的增加而增加 ； 掺量为 4 时达 到最大值 ， 该值是混凝土构件未掺加纳米材料 时阻尼 比的 2 1 4 ； 当掺量达到 5 时， 混凝土 的阻尼 比开始 急剧地下降。因此对于纳米材料的添加存在一个最佳 掺量 ， 可 以称之为临界掺量 ， 达到该 临界掺量时， 混凝 土构件的阻尼 比达到最大 ， 超过临界掺量反而使阻尼 比降低 。 a lt o 锨 材 期( 4 2 ) 卷 图 4 混凝土 阻尼 比与纳 米 S i O 掺 量 的关 系 Fi g 4 Re l a t i on s hi p be t we e n d a m p i n g r a t i o o f c o nc r e t e a nd c o nt e nt s o f na n o Si O2 4 2 材料 阻 尼测试 4 2 1 实 验装 置 和测试 方 法 在室温下利用 自主设计的三点弯 曲梁式大尺寸材 料 阻 尼 测试 装 置 口 对 不 同掺量 纳 米 S i 0。 混 凝 土 材 料 的阻 尼性 能进 行测 试 。测试 频 率 为 0 5 2 0 Hz ， 测试 过程 中， 正弦信号 由信号发生器发出 ， 2 0 0 N 的激振器 在功率放大器的控制下以交变方式作用于混凝土梁 的 跨中上 ， 力由梁底部传感器测 出， 梁中点 的位移 由梁上 方的激光位移传感器测出。力和位移信号 由数 据采集 系统 自动记 录于计算机 内。由力、 位移和力滞后与位 移的相位差来计算材料的损耗因子和储存模量 。 4 2 2 实 验结 果 从 图 5中可知纳米材料 S i O。的掺人对混凝土 的 材料阻尼特性影响较大 。 图 5 混凝土 的损耗因子与储存模量和纳米 S i O 掺量 的关 系 Fi g 5 Re l a t i O ns hi p be t we e n l os s t a n ge nt (s t o r a ge mo d u l u s )a n d c o n t e n t s o f n a n o - S i O2 随着纳米 S i O。 掺量 的增加， 混凝土 的损耗 因子相 应地增 加 ， 从掺 量 0 时 的 0 0 1 9 7持续上 升 到掺量 4 时 的 0 0 6 7 2 ， 增 加 幅度 达 到 2 4 1 ， 阻 尼 增 强 的效 果显著 ； 纳米 S i O 掺量的继续增加使得损耗 因子 出现 了回落 ， 因此 纳米 S i O 掺 量在 4 左 右 可获 得 混 凝 土 阻尼的最佳增强效果 。另外纳 米 S i O 掺 入也影响 了 混凝土的储存模量， 随着纳米 S i O 掺量 的增加 ， 储存 模量随之下降。 图 6给 出了混凝土损耗模量与纳米 S i O 。掺量的 关系 。由于损耗模量综合反映 了混凝土损耗 因子和储 存模量的变化 ， 但是在 3 4 之间取得最大值 。 图 6 混凝 土损 耗模 量 与纳米 S i O 掺 量 的关 系 Fi g 6 Re l a t i o ns h i p b e t we e n l o s s mod ul u s a n d c on t e n t s o f na n o - Si O2 以上对掺纳米 S i O 混凝 土阻尼变化规律 的分 析 是在激励频率为 1 Hz的条件下进行 的， 然而混凝土的 阻尼不只与内部材料性质有关， 还跟外部荷载频率有 关 ， 如 图 7和 8所 示 。激 励 频 率 从 0 5 Hz增 大 到 2 0 Hz ， 纳 米 S i O 掺 量 为 4 时 混 凝 土 的 损 耗 因 子 从 0 0 6 2 降到 0 0 4 8 ， 降幅为 2 3 ； 而储存模量从4 5 9 G P a 上升到 1 0 2 GP a ， 增大 1 2 2 。损耗模量呈现上升的趋 势 ， 从 0 5 Hz时 的 2 8 4 GP a上 升 到 2 Hz时 的 4 8 6 G P a ， 增 幅为 7 l 。 Fr e que nc y Hz 图 7 混凝 土 损耗 因子 和储 存模 量 与激励 频 率的关 系 Fi g 7 Re l a t i o ns h i p be t we e n l o s s t a n ge n t f s t o r a ge mo du l u s )a nd e xc i t a t i on f r e qu e n c i e s 。 妻 兰 专 ， 。 Fr equ enc y Hz 图 8 混凝 土损耗 模 量 与激励 频率 的关 系 Fi g 8 Re l a t i o ns hi p b e t we e n l os s mo dul u s a n d e xc i t a t i o n f r e q ue nc i e s 5 微观分析及机理研 究 5 1 衍射 分析 ( X R D) 将养护完毕 的掺纳米材料 的水泥硬化浆体试块放 入无水 乙醇 中终止其水化 ， 取出后破碎并研磨成粉末 ， 干燥去水 ， 利用 XR D衍射仪对样本进行物相分析 。 经 XR D分析得 到的结果如 图 9所示 ， 掺入 纳米 2 2 1 1 O 0 “ I _七c Z 0 ， ：一 T 1 oI _c oJ O 0 O 0 0 0 0 0 o； 西c一 I _c何 o u J 山 Zb L ， 价 I n oE 矗匹。 0 0 0 O O 0 0 0 0 O 譬 cac oJ Eu J _ N 价jl n 。芒 0 o=l 1 1 9 2 助 细小 ， 探针形貌图在 2 0 0 0倍下 ， 尚未发现有 Ni s Al 弥 散硬化相析出， 但通过放大倍数 到 1 5 0 0 0倍 后能看到 细小 的弥散相 。在 9 0 0 。 C固溶后 ， 进行 4 3 0 4和 5 h 的时效热处理 ， 分别通 过 5 0 0 0和 1 0 0 0 0倍 的电镜 观 察 ， 能 看 到 Ni 。 Al 弥 散 强 化 相 析 出 ， 如 图 5 ( d ) 、 ( e ) 所 示 财 斟 2 0 1 1 年 第7 期( 4 2 ) 卷 4 结 论 ( 1 ) C u 7 Ni 一 0 7 5 Al 一 1 5 C r合金 在 9 4 0 。 C以上 时 ， 晶粒粗 大 ， 不适 于热 加工 。 ( 2 ) 该合金在 8 4 0 9 4 0 固溶热处理组织为单 相 a固溶体 ， 在 8 4 0 8 8 0 的晶粒度等级1 O 。 ( 3 ) 该 合金 可 以通过 冷 变形 + 时效 强化 ， 以及 固 溶 +时 效强 化 ， 均 能析 出弥散 强化相 N Al 。 参 考 文献 ： 田荣璋 ， 王祝堂 铜加工及 其手 册 M 长 沙 ： 中南大 学 出 版社 ， 2 0 0 2 4 8 7 5 2 徐榴娣 ， 等 J 功能材料 ， 1 9 9 2 ， ( 4 ) ： 2 3 8 2 4 5 3 张 十庆 ， 等 J 功 能材料 ， 2 0 1 0 ， 4 1 ( 4 ) ： 7 1 3 7 l 5 4 陈复民 ， 等 弹性 合金 M 上 海 ： 上海科 学技 术 出版社 ， 1 9 86 4 22 45 5 r 5 _ _ J u a r e z I s l a s J a ，e t a 1 J J Ma t e r S c i L e t t ， 1 9 9 2 ， 1 1 ( 6 ) ： 1 0 4 一 】1 06 6 2 7 E 8 9 1 O 高海伟 ， 王树 文 E J 金属 热处 理 ， 1 9 9 5 ， ( 0 1 ) ： 2 6 2 8 朱治愿 ， 等 E J 金属热处理 ， 2 0 0 7 ， ( 0 4 ) ： 8 3 8 5 Na o t s u g u I J J o u r n a l o f t h e J a p a n C o p p e r a n d B r a s s Re s e a r c h As s o c i a t i on，l9 9 3，32： 11 5 - 1 21 王庆娟 ， 等 E J 功能材料 ， 2 0 0 7 ， 3 8 ( 7 ) ： 1 1 2 5 1 1 2 7 黄 文德 ， 等 J 稀 土 ， 1 9 9 0 ， ( 4 ) ： 3 9 4 0 Co mpo s i t i o n d e s i g n a nd m i c r o s t r u c t u r e a n a l y s i s 0 f Cu 一 7 Ni 一 0 7 5 A1 - 1 5 Cr a l l o y ZHANG Shi q i n g ， NI E Zu n y u ， W ANG Ho n g ， LI Fa ng ， L I U Qi n g b i n ， DI NG Yu h o n g ， LUO W e n b o ( 1 Na t i on a l En gi n e e r i n g Re s e a r c h Ce n t e r f o r I ns t r ume n t Func t i on al M a t e r i a l s ，Ch on gq i n g 40 07 00， Chi n a； 2 Cho ngq i n g I ns t r ume nt M a t e r i a l s Re s e a r c h I ns t i t ut e ， Cho ng qi ng 4 0 07 0 0， Ch i na ) Ab s t r a c t ： By m e a ns o f t he c o pp e r a l l o y Cu 7 Ni 一 0 75 Al 一 1 5 Cr s ma i n c he mi c a l e l e m e n t s a na l y z e d， d e s i g ni ng a l l o y s c o mp o s i t i o n M e a n wh i l e ， t h e a l l o y e s r e l a t i v e s t a r u s mi c r o s t r u c t u r e i n c l u d e c o l d wo r k e d，s o l u t i o n h e a t t r e a t m e n t ， a g i ng a f t e r de f o r m i n g， a g i ng a f t e r s o l ut i on a r e s t ud i e d The t e s t t h a t t he be s t s o l u t i o ng t r e a t me nt t e m pe r a t ur e，m o r ph ol o gy of s ol u t i o n， a nd t he pr e c i pi t a t e d p ha s e m o r ph ol o g y by a gi n g s t r e n gt he n i ng Ke y wo r d s：c o p pe r a l l o y s； di s p e r s i o n s t r e n g t he ne d； s o l u t i o n t r e a t me nt ； a g i n g t r e a t me nt S !S 芒 毫曼 ( 上接 第 1 1 8 8页 ) 6 X u Y， C h u n g D D I J C e me n t C o n e r e e R e s ， 2 0 0 0 ， 3 0 ： l 3 O5 131 1 7 N e i t h a l a t h N， We i s s J ， Ol e k J J C e me n t C o n c r e t e Co mp， 2 0 04， 4( 2 6)： 3 59 37 0 E s Ke Gu o j u n ， Gu o C h a n g q i n g ， C h e n Z h e n - f u J J o u r n a l o f B u i l d i n g M a t e r i a l s ， 2 0 0 4， 1 ( 7 ) ： 3 ， 3 5 4 O 9 ( ) u J i n p i n g ， L i u Ti e j u n ， L i J i l o n g J J o u r n a l o f Wu h a n U n i ve r s i t y o f Te c hn ol og y M a t e r i a l s Sc i e nc e Ed i t i on， 2 00 8， 2 3： 1 - 6 1 o ( ) u J i n p i n g ， l i u T i e j u n ， L I J i a h e J J o u r n a l o f Wu h a n Uni ve r s i t y of Te c hn ol o gy M a t e r i a l s Sc i e nc e Edi t i o n， 2 006， 21( 2)： 1 - 5 I mpr o v i ng t h e d a m p i n g 1 1 欧进 萍 ， 刘 铁 军 ， 梁 超锋 J 实验 力 学 ， 2 0 0 6 ， 2 1 ( 4 ) ： 4 0 3 41 O 1 2 刘铁军 ， 欧进 萍 ， 李家和 J 硅酸盐学报 ， 2 0 0 3 ， 1 1 ( 3 1 ) ： 11 2 5 一 ll 2 9 E l 3 刘 铁 军 ， 邢 锋 ， 隋 莉 莉 ， 等 J 功 能 材 料 ， 2 0 1 0 ， 4 1 ( 1 2)： 21 40 - 21 43 】 ，I 刘铁军 ， 李家和 ， 欧进 萍 J 功能材料 ， 2 0 0 4 ， 3 5 ( 增刊 ) ： 25 92 25 95 1 5 邹笃建 ， 刘铁军 ， 滕 军 J 西安建筑科技 大学学报( 自 然科学 版) ， 2 0 1 0 ， 2 ( 4 2 ) ： 1 8 6 1 9 0 1 6 欧进 萍 ， 刘 铁军 三 点弯 曲梁式 大尺 寸材料 的阻尼 测试 装置 P 中国专利： Z I 2 0 0 6 1 0 0 1 0 0 0 5 8 ， 2 0 0 9 0 9 1 6 a b i l i t y b y t h e a d d i t i o n o f na no - S i O9 t o t h e c o nc r e t e m a t e r i a l s I I U Ti e j u n ， QI AO Gu o f u 。 ， Z OU Du i i a n ( 1 S he n z he n Gr a du a t e Sc ho o l o f H a r b i n I ns t i t u t e o f Te c hno l o gy。 S he n z he n 51 8 0 55， Ch i na： 2 Sc ho ol o f Ci vi l Eng i ne e r i ng o f H a r bi n I ns t i t ut e o f Te c hn o l og y， H a r b i n 1 5 0 0 01 Chi na ) Ab s t r a c t ： Da mpi ng i n s t r uc t ur e s i s c o mm o nl y pr o v i de d by v i s c o e l a s t i c no ns t r uc t ur a l ma t e r i a l s Due t o t he I a r ge v o l u m e of s t r u c t u r a l m a t e r i a l s i n a s t r uc t u r e， t he c o nt r i bu t i o n o f a s t r u c t u r a 1 ma t e r i a l t o d a mpi n g c a n be s ubs t a n t i m I n t hi s p a pe r， t h e e x pe r i m e nt a l i nv e s t i g a t i o n o n da m pi ng a b i l i t y o f c o nc r e t e ma t e r i a l s a nd i t s me mbe r s wi t h n a n o S i O2 wa s c a r r i e d o u t b y t h e me t h o d o f 3 - p o i n t b e n d i n g b e a m d a mp i n g me a s u r e me n t a n d c a n t i l e v e r b e a m f r e e v i b r a t i o n r e s p e c t i v e l y Th e mi c r o s t r u c t u r e o f c o n c r e t e mi x wi t h n a n o S i O wa s o b s e r v e d b v XRD a n d S EM ， t h e n d a mp i n g me c h a n i s m wa s d i s c u s s e d Th e e x p e r i me n t a l r e s u l t s s h o w t h a t t h e d a mp i n g r e i n f o r c e d e f f e c t a c hi e ve d be s t wi t h t he 4 mi x t u r e r a t i o o f n a no Si 0 ， bu t t h e o pt i m a l a d ul t e r a t i o n q ua nt i t y o f n a no S i O，wa s 3 o c e me nt we i ght b y t he c o m p r e he n s i v e c o ns i de r a t i o n o f c o s t ， wo r k a bi l i t y，s t r e n gt h a n d d yn a m i c p r o p e r t i e s Na n o mat e r i a l s a s a mi xt u r e i nc r e a s e i nt e r f a c e s， a nd t h e no n u ni f o r m s t r e s s di s t r i bu i o n u nde r e xt e r n a 1 f o r c e i m pr ov e s f r i c t i o na l d a mpi n g e n e r gy c ons umpt i on a bi l i t y o f c on c r e t e The e x pe r i m e nt a l r e s ul t s on t he d a m p i ng r a t i o an d t he l O S S t a ng e nt of t he c o nc r e t e ma t e r i a l s wi t h na n o ma t e r i a l s a r e c o ns i s t e nt Ke y wo r d s： d a mpi n g r a t i o； l o s s t a ng e nt ； na n o - Si O2； mi c r o s t r u c t u r e； da mpi ng me c ha ni s m