氧化石墨烯增强水泥基复合材料的力学性能及微观结构

彭晖^1,2，戈娅萍¹，杨振天¹，刘扬¹，吕毅刚¹

1. 长沙理工大学土木与建筑学院2. 长沙理工大学南方地区桥梁长期性能提升技术国家地方联合工程实验室

摘 要：本文采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)悬浮液,通过FTIR、XRD和AFM等测试技术对GO晶体结构和尺寸形态进行了表征,考察了GO掺量和水灰比的变化对GO增强水泥基复合材料力学性能和微观结构的影响。结果表明:GO增强水泥基复合材料抗折抗压强度随GO掺量增加而先提高后降低,且对于抗折强度增强效果远超过抗压强度,当GO掺量为0.03%时,抗折强度达到最大值13.72 MPa;高水灰比条件下掺入GO对水泥胶砂强度的提高更显著;通过SEM对GO增强水泥基复合材料微观结构进行表征,发现GO能够优化水泥水化产物的微观结构形态,细化晶体尺寸,形成更加致密均匀的网络结构,从而改善水泥基复合材料的宏观性能。

关键词：氧化石墨烯;水泥;复合材料;力学性能;微观结构;