氧化石墨烯納米片對水泥基材料性能的影響.pdf

1、目前，水泥混凝土仍是我國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，混凝土的微觀結(jié)構(gòu)對混凝土的力學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，具有超強的力學性能，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，是一種很好的親水材料。
　　本研究通過改進Hummers法制備氧化石墨烯，并通過XRD、SEM、FT-IR對其結(jié)構(gòu)進行表征，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水泥基材料工作性能和力學性能的影響。試驗結(jié)果表明：一定范圍內(nèi)氧化石墨烯

3、對水泥砂漿的抗折強度和抗壓強度都有所提高，當GO摻量為0.04％時，水泥砂漿的抗折強度和抗壓強度分別提高了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度。GO的摻入會降低水泥凈漿和水泥砂漿的流動度與水泥的凝結(jié)時間，摻量越多效果越明顯。通過XRD、SEM對凈漿和砂漿進行分析可以發(fā)現(xiàn)GO不會改變水泥的水化產(chǎn)物種類，而是促進了 C2S水化，氧化石墨烯對水泥水化晶體產(chǎn)物的形成有促進和模板作用，能夠促進水泥水化產(chǎn)物形