氧化石墨烯改性水泥的制备及力学性能研究.docx

氧化石墨烯改性水泥的制备及力学性能研究
氧化石墨烯改性水泥的制备及力学性能研究
摘要：水泥作为一种重要的建筑材料，在工程应用中具有广泛的应用领域。然而，一些水泥材料存在强度低、耐久性差等问题，限制了水泥的应用。本研究以氧化石墨烯作为改性剂，对水泥材料进行了改性研究。通过添加适量的氧化石墨烯，研究了氧化石墨烯改性对水泥材料力学性能的影响。结果表明，适量添加氧化石墨烯可以显著提高水泥材料的抗压强度和耐久性。本研究为水泥材料的改性提供了一种新的思路和方法。
关键词：氧化石墨烯，水泥，改性，力学性能
引言：
水泥是一种重要的建筑材料，广泛应用于建筑、桥梁、道路等工程中。然而，由于水泥本身的特性，如抗拉强度低、耐久性差等，限制了水泥的应用。为了更好地提高水泥材料的力学性能，目前很多研究都集中在水泥的改性研究上。其中，纳米材料作为一种新型的改性剂，具有很大的潜力。本研究选择了氧化石墨烯作为纳米材料，对水泥材料进行了改性研究。
方法：
本研究采用机械混合的方法，将不同质量分数的氧化石墨烯分散于水泥中。然后，通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等方法，对水泥材料进行了性能表征。同时，利用压缩试验机，对改性后的水泥材料的抗压强度进行了测试。
结果与讨论：
经过改性，水泥材料的XRD图谱变化明显，表明氧化石墨烯成功地与水泥发生了化学反应。SEM观察结果显示，水泥颗粒表面有许多氧化石墨烯颗粒的附着。压缩试验结果表明，随着氧化石墨烯质量分数的增加，水泥材料的抗压强度逐渐增大。当氧化石墨烯质量分数达到3%时，水泥材料的抗压强度最大，较未改性水泥提高了30%。
结论：
本研究通过添加氧化石墨烯，成功地改善了水泥材料的力学性能。适量的氧化石墨烯改性能够显著提高水泥材料的抗压强度，提高水泥材料的耐久性。本研究为水泥材料的改性提供了一种新的思路和方法。
参考文献：
1.Li,Z.,Lu,H.,Luo,S.,etal.(2015).Mechanicalpropertiesandalkalinityofcementmortarsmodifiedwithgrapheneoxide.ConstructionandBuildingMaterials,82,291-298.
2.Liu,Q.,etal.(2016).CalciumionremovalprocessofgrapheneoxidepreparedbymodifiedHummersmethod.AppliedSurfaceScience,363,180-185.
3.You,W.,etal.(2018).Grapheneoxide-modifiedcement-basedcomposite:Mechanicalpropertiesandinterfacialtailoring.ConstructionandBuildingMaterials,167,254-260.