石墨烯納米微片水泥砂漿復(fù)合材料研究.pdf

1、石墨烯納米微片(xGnP)沿其平面方向具有良好的導(dǎo)電性，與水泥基材料復(fù)合后可以使水泥基材料具有壓敏性能，使水泥基材料具有對(duì)應(yīng)力、損傷等的自感知的能力。與此同時(shí)，xGnP還可以對(duì)水泥基材料的抗壓抗折強(qiáng)度進(jìn)行提高。
　　本文研究了石墨烯納米微片(xGnP)對(duì)水泥基材料性能的影響。研究表明，分散劑可以提高xGnP在水中的分散，試驗(yàn)選取去離子水、自來水、鹽溶液和堿性溶液四種水質(zhì)，分散劑選取兩類，非離子類的PVP，陰離子表面活性劑SDBS作

2、為分散劑。結(jié)果得出，在去離子水中，SDBS對(duì)xGnP的分散效果要優(yōu)于PVP，而在其它三種水質(zhì)的情況下，PVP的分散效果要好于SDBS.
　　分散方式采取了兩種不同功率的水浴超聲、探針超聲、高速剪切、等主要分散手段，結(jié)果表明，探針超聲效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于水浴超聲，高速剪切效果隨轉(zhuǎn)速的增加效果越來越好，轉(zhuǎn)速達(dá)8000r/min時(shí)，分散效果可以與探針超聲匹敵。最終確定兩種較好分散方式:(1)高速剪切15min加探針超聲15min;(2)探針超

3、聲30min。
　　物理性能測(cè)試有凝結(jié)時(shí)間、砂漿流動(dòng)度和抗壓抗折強(qiáng)度。試驗(yàn)得出，xGnP對(duì)水泥材料具有一定緩凝作用，隨著xGnP摻量的增加，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量也相應(yīng)增加，采用固定水量法與調(diào)整水量法測(cè)得的初凝時(shí)間與終凝時(shí)間整體呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)（除固定水量法測(cè)得的初凝時(shí)間隨摻量減小外）。
　　xGnP水泥砂漿的流動(dòng)度隨著摻量的增加出現(xiàn)減小的趨勢(shì)。減小程度xGnP-C-500＜ xGnP-M-15＜xGnP-M-25.
　　xG

4、nP水泥砂漿復(fù)合材料對(duì)于抗折強(qiáng)度來說，在3d、7d和28d養(yǎng)護(hù)期內(nèi)均表現(xiàn)出相對(duì)對(duì)照試件增長的趨勢(shì)，并且摻量越大，增長幅度越大。而抗壓強(qiáng)度在養(yǎng)護(hù)初期呈現(xiàn)出對(duì)強(qiáng)度的削弱特性，尤其是養(yǎng)護(hù)7d的試塊，強(qiáng)度較對(duì)照試塊大幅度降低。然而抗壓強(qiáng)度在養(yǎng)護(hù)后期快速增長并反超，xGnP-C-500與xGnP-M-15的28d強(qiáng)度有明顯增長，而xGnP-M-25對(duì)抗壓強(qiáng)度增強(qiáng)作用不是很好。
　　試驗(yàn)測(cè)量了xGnP-M-15在摻量為1％情況下水泥砂漿的壓敏