氧化石墨烯改性水泥砂浆力学性能及微观机理研究*

袁小亚，杨雅玲，周 超，曾俊杰，肖桂兰，刘绍利

(1.重庆交通大学 材料科学与工程学院，重庆 400074; 2. 重庆欣材混凝土集团股份有限公司，重庆 400000)

氧化石墨烯改性水泥砂浆力学性能及微观机理研究*

袁小亚1，杨雅玲1，周 超1，曾俊杰1，肖桂兰1，刘绍利2

(1.重庆交通大学 材料科学与工程学院，重庆 400074; 2. 重庆欣材混凝土集团股份有限公司，重庆 400000)

采用Hummers法和超声波分散法制备氧化石墨烯(GO)，并通过透射电镜、红外光谱、X射线光电子能谱等微观手段对其结构进行了表征。研究了单掺GO、同时掺加GO和聚羧酸减水剂(PC)对水泥砂浆抗折抗压强度的影响规律。结果表明：在PC存在下，GO在水泥-水体系中有较好的分散能力；复掺GO与PC后，水泥砂浆3 d和28 d抗折抗压强度比单掺GO或者单掺PC的试件的强度提高了20%以上，且早期强度提升显著。经扫面电镜(SEM)及水泥净浆孔径分析研究表明，GO能参与水泥水化过程以及对水泥水化晶体生长有模板调节作用，GO改性的水泥砂浆的C-S-H晶体可以致密整齐规整生长在GO片层上，试件内部结构更加密实，从而使GO改性水泥砂浆呈现出优异的力学性能。

道路工程；水泥砂浆；力学性能；微观结构；水泥水化; 氧化石墨烯

0 引 言

水泥混凝土因其施工工艺简单、成本低廉、较好工作性能及力学性能，已经成为了世界上用量最大的建筑材料。随科学技术的日新月异及各种海路领域建筑工程的进行，社会需要性能更加优异的混凝土，特别需要具备高强、高耐久性能、出色的工作性能的混凝土。……