氧化石墨烯對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力學性能及柔韌性能的二維片層納米結構。在其結構上含有大量的活性基團:羥基(-OH)、羧基(-COOH)及環(huán)氧基（-O-）。這些活性基團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合形成插層復合物。針對水泥混凝土的自身缺陷，在其內部存在大量的微裂縫和孔隙，直接導致了混凝土的高脆性、低抗拉、低耐久性能的本質特性。因此，本文旨在對氧化石墨烯對水泥

2、基材料的工作性能、力學性能及耐鹽堿腐蝕性能的影響進行試驗研究。
　　通過Hummers法和超聲波分散法制備了氧化石墨烯，并通過SEM、TEM、FT-IR、XPS對其結構進行了表征。研究了不同摻量GO對水泥凈漿物理性能及水泥水化產物的影響。XRD研究結果表明，GO的引入可以參與水泥水化反應，并有效的調控CH晶體的生長速率，細化晶體結構，使結構更加密實。通過力學測試分析，在聚羧酸減水劑(PC)和GO復摻的同時，當氧化石墨烯的摻量為0.

3、06％時與基準水泥膠砂相比，3天的抗折強度和抗壓強度分別提高了45.8％和59.4％，28天的抗折強度和抗壓強度分別提高了33.1％和29.1％。通過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物排列整齊，相互交錯抱團生長成簇狀，從而使整體結構更加致密。因此，GO的引入可以有效改善水泥基材料的抗折強度和抗壓強度。
　　研究了不同摻量GO在不同鹽溶液中分別經長期浸泡和干濕循環(huán)作用后對水泥基材料耐腐蝕性能的影響。

4、研究結果表明:GO的引入對水泥基材料經長期浸泡和干濕循環(huán)作用后的耐鹽堿腐蝕性能均有著不同程度的提高作用。通過分析試件質量損失率、抗折強度耐蝕系數及抗壓強度耐蝕系數可知，當GO摻量為0.03％和0.06％時，可以明顯改善水泥基材料的耐鹽堿腐蝕性能。通過SEM分析可知，基準試件的內部結構酥松、有明顯被腐蝕作用后的痕跡;而0.03％摻量GO的試件內部結構致密，無明顯被腐蝕的痕跡。且通過能譜分析可知，在基準試件內部有大量的腐蝕離子存在，而在0.