氧化石墨烯對(duì)水泥基材料耐腐蝕性能的影響.pdf

1、氧化石墨烯(GO)是一種具有超大比表面積和超強(qiáng)力學(xué)性能及柔韌性能的二維片層納米結(jié)構(gòu)。在其結(jié)構(gòu)上含有大量的活性基團(tuán):羥基(-OH)、羧基(-COOH)及環(huán)氧基（-O-）。這些活性基團(tuán)的存在使得氧化石墨烯具有良好的親水性，其很容易在水中被分散制備成納米分散液，且易于與其他化合物復(fù)合形成插層復(fù)合物。針對(duì)水泥混凝土的自身缺陷，在其內(nèi)部存在大量的微裂縫和孔隙，直接導(dǎo)致了混凝土的高脆性、低抗拉、低耐久性能的本質(zhì)特性。因此，本文旨在對(duì)氧化石墨烯對(duì)水泥

2、基材料的工作性能、力學(xué)性能及耐鹽堿腐蝕性能的影響進(jìn)行試驗(yàn)研究。
　　通過(guò)Hummers法和超聲波分散法制備了氧化石墨烯，并通過(guò)SEM、TEM、FT-IR、XPS對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。研究了不同摻量GO對(duì)水泥凈漿物理性能及水泥水化產(chǎn)物的影響。XRD研究結(jié)果表明，GO的引入可以參與水泥水化反應(yīng)，并有效的調(diào)控CH晶體的生長(zhǎng)速率，細(xì)化晶體結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)更加密實(shí)。通過(guò)力學(xué)測(cè)試分析，在聚羧酸減水劑(PC)和GO復(fù)摻的同時(shí)，當(dāng)氧化石墨烯的摻量為0.

3、06％時(shí)與基準(zhǔn)水泥膠砂相比，3天的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別提高了45.8％和59.4％，28天的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別提高了33.1％和29.1％。通過(guò)SEM分析水泥膠砂斷面形貌可知，摻有GO后水泥膠砂斷面形貌中水化產(chǎn)物排列整齊，相互交錯(cuò)抱團(tuán)生長(zhǎng)成簇狀，從而使整體結(jié)構(gòu)更加致密。因此，GO的引入可以有效改善水泥基材料的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。
　　研究了不同摻量GO在不同鹽溶液中分別經(jīng)長(zhǎng)期浸泡和干濕循環(huán)作用后對(duì)水泥基材料耐腐蝕性能的影響。

4、研究結(jié)果表明:GO的引入對(duì)水泥基材料經(jīng)長(zhǎng)期浸泡和干濕循環(huán)作用后的耐鹽堿腐蝕性能均有著不同程度的提高作用。通過(guò)分析試件質(zhì)量損失率、抗折強(qiáng)度耐蝕系數(shù)及抗壓強(qiáng)度耐蝕系數(shù)可知，當(dāng)GO摻量為0.03％和0.06％時(shí)，可以明顯改善水泥基材料的耐鹽堿腐蝕性能。通過(guò)SEM分析可知，基準(zhǔn)試件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)酥松、有明顯被腐蝕作用后的痕跡;而0.03％摻量GO的試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，無(wú)明顯被腐蝕的痕跡。且通過(guò)能譜分析可知，在基準(zhǔn)試件內(nèi)部有大量的腐蝕離子存在，而在0.