氧化石墨烯納米片對(duì)水泥基材料性能的影響.pdf

1、目前，水泥混凝土仍是我國(guó)建筑施工過程中成本最低廉，使用量最大的材料。隨著高層建筑、大型橋梁、隧道的興建，工程對(duì)混凝土性能提出了更高的要求。如何改善水泥混凝土的性能一直是研究的熱點(diǎn)，混凝土的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土的力學(xué)性能和耐久性有著決定性的影響，多種納米材料在水泥基材料中的應(yīng)用效果良好。石墨烯（GP）是目前世界上己知的最薄的二維材料，具有超強(qiáng)的力學(xué)性能，但是由于石墨烯不親水，難以在水泥基材料中很好的分散。氧化石墨烯（GO）是石墨烯的衍生產(chǎn)物，

2、在其結(jié)構(gòu)單元上含有大量的羥基、羧基、環(huán)氧基等含氧基團(tuán)，是一種很好的親水材料。
　　本研究通過改進(jìn)Hummers法制備氧化石墨烯，并通過XRD、SEM、FT-IR對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，結(jié)果表明成功制備了200目、325目、1200目、6000目四種尺寸的氧化石墨烯。采用表面活性劑和超聲分散法相結(jié)合的方式使氧化石墨烯分散在水泥基材料中。研究了不同摻量和尺寸的氧化石墨烯對(duì)水泥基材料工作性能和力學(xué)性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：一定范圍內(nèi)氧化石墨烯

3、對(duì)水泥砂漿的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度都有所提高，當(dāng)GO摻量為0.04％時(shí)，水泥砂漿的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別提高了21.0%和15.9%；大尺寸的氧化石墨烯納米片能夠更好地提高水泥砂漿的強(qiáng)度。GO的摻入會(huì)降低水泥凈漿和水泥砂漿的流動(dòng)度與水泥的凝結(jié)時(shí)間，摻量越多效果越明顯。通過XRD、SEM對(duì)凈漿和砂漿進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)GO不會(huì)改變水泥的水化產(chǎn)物種類，而是促進(jìn)了 C2S水化，氧化石墨烯對(duì)水泥水化晶體產(chǎn)物的形成有促進(jìn)和模板作用，能夠促進(jìn)水泥水化產(chǎn)物形