熱還原石墨烯改性水泥砂漿抗鹽腐蝕性能研究.pdf

1、目前，納米材料作為水泥基材料的改性劑正逐漸應(yīng)用于建筑材料中，而石墨烯作為一種二維納米材料，具有巨大的比表面積、較高的表面能和較大的表面張力，表現(xiàn)出顯著的納米尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)，不僅可以明顯改善水泥混凝土的韌性，還能提高其抗?jié)B性能及耐久性能。本文選用熱還原石墨烯為改性劑，通過宏觀試驗(yàn)和微觀測試相結(jié)合的方法，對(duì)水泥基材料的物理、力學(xué)及耐鹽腐蝕性能方面進(jìn)行研究，同時(shí)針對(duì)熱還原石墨烯改善水泥砂漿抗鹽腐蝕性能的作用機(jī)理進(jìn)行深入探索。
　　本

2、文通過熱還原法和超聲波分散處理得到熱還原石墨烯懸濁液(RGO)，并利用XRD、SEM、TEM、AFM、FTIR、BET微觀測試手段對(duì)其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行表征;通過沉降法、丁達(dá)爾效應(yīng)及吸光度試驗(yàn)，比較四種不同分散劑對(duì)熱還原石墨烯在堿性水溶液中的分散作用;在此基礎(chǔ)上，研究不同摻量熱還原石墨烯對(duì)水泥凈漿物理性能及水泥砂漿力學(xué)性能的影響，并結(jié)合微觀測試手段研究其對(duì)水泥水化產(chǎn)物的調(diào)控作用;最后探究熱還原石墨烯水泥砂漿在不同腐蝕環(huán)境（濃度為5％的NaC

3、l、Na2SO4溶液）、不同外界環(huán)境（干濕循環(huán)、全浸泡）中的耐久性能及作用機(jī)理。
　　研究表明，通過高溫?zé)徇€原法能將氧化石墨烯(GO)還原成石墨烯粉體，且轉(zhuǎn)化率較高，還原較為徹底;保坍型聚羧酸系減水劑能夠使熱還原石墨烯均勻穩(wěn)定地分散在堿性水溶液中，不發(fā)生沉積和團(tuán)聚現(xiàn)象;在水泥基體中加入不同摻量的熱還原石墨烯后，隨著熱還原石墨烯摻量的增加，水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間有不同程度的增加，在保持用水量不變的條件下，水泥砂漿吸水率呈現(xiàn)

4、增大趨勢，流動(dòng)度呈現(xiàn)下降趨勢，毛體積密度呈現(xiàn)先變大后減小的趨勢;此外，當(dāng)熱還原石墨烯摻量為0.9％時(shí)，水泥砂漿試件3d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別提高了18％和11％，28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別提高了9.6％和5％;經(jīng)全浸泡作用和干濕循環(huán)作用后，摻量為0.9％熱還原石墨烯水泥砂漿試件的質(zhì)量變化率最小，且水泥砂漿試件的力學(xué)強(qiáng)度變化率也最小。通過微觀分析可知，摻量為0.9％熱還原石墨烯水泥砂漿試內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密，水化產(chǎn)物排布整齊有序且無明顯