氧化石墨烯改性水泥砂浆力学性能及微观机理研究

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。