石墨烯对水泥净浆力学性能及微观结构的影响-哈尔滨工业大学学报.pdfVIP

第４７卷　 第 １２期 哈　 尔　 滨　 工　 业　 大　 学　 学　 报 Ｖｏｌ４７ Ｎｏ１２ 　 　 ２０ １５年１２月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｄｅｃ． ２０１５ 　 　 　 　 　 　 ｄｏｉ：１０．１１９１８／ ｊ．ｉｓｓｎ．０３６７⁃６２３４．２０１５．１２．００５ 石墨烯对水泥净浆力学性能及微观结构的影响 曹明莉，张会霞，张　 聪 （大连理工大学 土木工程学院，１１６０２４ 辽宁 大连） 摘　 要：为改善石墨烯纳米材料疏水性，采用硝酸氧化和超声波法制备石墨烯分散悬浮液，考察石墨烯质量分数对水泥净浆 力学性能及其微观结构的影响，探讨石墨烯的增强增韧作用机制，结果表明，水泥基复合材料的抗压、抗折强度随着石墨烯质 量分数的增加呈先增大后减小的趋势，且最佳质量分数为水泥质量的０．０２ ％．通过ＳＥＭ和ＦＴ⁃ＩＲ对硬化水泥石的结构进行表 征，发现石墨烯能够促进水泥水化产物的生长，改变水化晶体的形状、尺寸，使其有形成完整、簇状的趋势，但并未与水泥发生 化学反应，改变其生成物类型． 关键词：石墨烯；水泥净浆；力学性能；微观结构；模版效应 － － － 中图分类号：ＴＵ５２５ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７ ６２３４（２０１５）１２ ００２６ ０５ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔ ｐａｓｔｅ ＣＡＯ Ｍｉｎｇｌｉ，ＺＨＡＮＧ Ｈｕｉｘｉａ，ＺＨＡＮＧ Ｃｏｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１１６０２４ Ｄａｌｉａｎ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｒａｐｈｅｎｅ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙ ｎｉｔｒｉｃａｃｉｄｏｘｉｄａｔｉｏｎ ａｎｄｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ． Ｇｒａｐｈｅｎｅ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｗａｓ ａｄｄｅｄ ｔｏ ｃｅｍｅｎｔ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｃｅｍｅｎｔ⁃ｇｒａｐｈｅｎｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔ ｐａｓｔｅ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｔｏｕｇｈｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｇｒａｐｈｅｍｅ ｗａｓ ａｌｓｏ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｃｅｍｅｎｔ⁃ ｂａｓｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ａｎｄｆｌｅｘｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔ⁃ ｂａｓｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｉｒｓｔｌｙ ｔｈｅｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ａｄｄｉｔｉｖｅ ａｍｏｕｎｔ ｉｓ ０．０２ ｗｔ％． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ａｎａｌｙｓｉｓｏｆ ｓｅｔｃｅｍｅｎｔｂｙ ＳＥＭａｎｄＦＴ⁃ＩＲｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｇｒａｐｈｅｎｅｃａｎｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｔｈｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｃｈａｎｇｅ ｔｈｅ