氧化石墨烯与功能化碳纳米管增强水泥基材料力学性能研究

水泥基材料在建筑领域应用广泛,但其存在抗弯强度低、抗裂性和韧性差等缺点。为了提高水泥基材料性能,分别采用球磨石墨粉和酸处理碳纳米管制备了氧化石墨烯(GO)和功能化碳纳米管(FCNT),并使用扫描电子显微镜(SEM)对其进行检测表征。研究不同GO和FCNT掺量的水泥基纳米复合材料的抗压强度、抗拉强度、微观结构和晶相组成。研究结果表明:与普通水泥砂浆相比,1.00%GO掺量对水泥砂浆抗压强度的贡献最大,抗压强度提高77.3%;0.25%GO掺量对水泥抗拉强度的贡献最大,其抗拉强度提高37.5%;相比之下,0.50%FCNT掺量使水泥砂浆抗压强度提高了58.2%,0.25%FCNT掺量使水泥砂浆抗拉强度提高了40%;通过GO-CNC和FCNT-CNC的微观结构和晶相组成研究验证了水泥砂浆的力学行为趋势。GO掺量对水泥基纳米复合材料的力学性能提升效用大于FCNT,GO可作为一种潜在经济高效的水泥基纳米增强材料。