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氧化石墨烯对水泥基材料耐久性的影响及改性机理研究的任务书
任务书
一、研究背景
水泥基材料作为一种重要的建筑材料，广泛应用于工业、民用建筑和交通建筑等领域。然而，水泥基材料使用过程中面临着许多问题，如开裂、龟裂、氧化等耐久性问题，这些问题不仅影响了建筑物的使用寿命，还会对环境造成一定的污染。
为了提高水泥基材料的耐久性，许多学者和研究人员通过各种方法进行了实验研究。近年来，石墨烯作为一种新型的二维材料备受关注，其优异的力学性能和导电性能使其被广泛应用于各个领域。研究表明，将氧化石墨烯加入水泥基材料中可以提高其力学性能和耐久性。因此，研究氧化石墨烯对水泥基材料耐久性的影响及改性机理具有重要的意义，并具有广阔的应用前景。
二、研究目的和内容
1.研究氧化石墨烯对水泥基材料力学性能和耐久性的影响。采用适当的试验方法，对不同含量的氧化石墨烯掺量的水泥基材料进行力学性能和耐久性测试，分析氧化石墨烯改性后水泥基材料的性能变化规律。
2.探究氧化石墨烯对水泥基材料微观结构的影响及改性机理。采用扫描电镜等现代化分析方法，研究氧化石墨烯和水泥基材料的相互作用，分析氧化石墨烯对水泥基材料微观结构的影响及改性机理。
三、研究方法
1.材料制备：选用符合国家标准的水泥、砂、石等原材料，采用适当的制备方法制备水泥基材料。同时，采用氧化石墨烯的还原氧化方法，制备一定含量的氧化石墨烯。
2.试验设计：设计不同掺量的氧化石墨烯掺量的水泥基材料试验组样品，进行相应的力学性能和耐久性测试，包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、渗透性等指标的测试。
3.微结构分析：采用扫描电镜等现代化分析方法，观察水泥基材料微观结构的变化，并探究氧化石墨烯与水泥基材料之间的相互作用及改性机理。
四、预期成果
1.研究氧化石墨烯对水泥基材料力学性能和耐久性的影响及其改性机理，为提高水泥基材料的性能提供了科学依据。
2.探究氧化石墨烯与水泥基材料之间的相互作用及改性机理，为新型材料的开发应用提供了实验基础。
3.提出改进水泥基材料的新思路和方法，为建筑材料的研究和开发提供了宝贵的技术支持。
五、调研内容
1.近年来氧化石墨烯的研究进展、合成方法以及应用领域。
2.水泥基材料的组成和性能、耐久性问题的研究现状以及目前的解决方法。
3.氧化石墨烯在水泥基材料中的应用研究现状。
4.氧化石墨烯改性水泥基材料的有关试验方法和测试标准。
六、参考文献
1.Gao,Y.,Xu,H.,Chen,D.,etal.(2017).Grapheneoxideimprovesthedurabilityofcementpaste.AdvancesinMaterialsScienceandEngineering,2017.
2.Zhong,R.,Zhang,G.,andWang,P.(2017).Influenceofgrapheneoxideonthemicrostructure,mechanicalpropertiesanddurabilityofcement-basedmaterials:Areview.ConstructionandBuildingMaterials,138,241-255.
3.Li,H.,Wang,Z.,Lin,Y.,etal.(2019).Improvementofcementitiousmaterialstrengthanddurabilitybyincorporatinggrapheneoxidenanosheets.Nanomaterials,9(2),183.
4.Zhou,X.,Peng,H.,Li,Y.,etal.(2018).Effectsofgrapheneoxideonmechanicalpropertiesandcorrosionresistanceofcementitiouscompositesreinforcedbybasaltfibers.ConstructionandBuildingMaterials,187,409-418.
5.Yao,Q.,Li,W.,andShi,Z.(2020).Researchprogressontheimprovementofthedurabilityofcement-basedmaterialsbyaddinggraphene.AdvancesinMaterialsScienceandEngineering,2020.