氧化石墨烯对水泥基复合材料微观结构和力学性能的影响（英文）

研究了不同掺量下氧化石墨烯(GO)对水泥石以及胶砂微观结构和力学性能的影响。含16.5%水的水泥浆、0.05%GO及3倍于水泥的沙子共混物作为添加剂制备成砂浆。通过SEM、液氮吸附仪和一系列标准实验分别对水泥石的微观形态、孔隙结构、抗压抗折强度以及水泥净浆的流动度、黏度、凝结时间进行表征;考察不同GO掺量下水泥水化放热的变化情况。结果表明:GO对水泥浆有显著增稠和促凝作用;GO的掺入可以有效降低水泥的水化放热量;GO对水泥石有显著的增强增韧效果,28天龄期时,GO质量分数为0.05%的水泥石,3、7和28 d抗压强度和抗折强度同比对照组分别增加52.4%、46.5%、40.4%和86.1%、68.5%、90.5%,胶砂的抗压强度和抗折强度同比对照组分别增加43.2%、33%、24.4%和69.4%、106.4%、70.5%;GO在水泥硬化过程中对水泥石中晶体产物的产生有促进作用并能规整晶体的排布而形成针状晶体簇,改善水泥石中的孔结构,降低水泥石中微孔的体积,增加水泥石的密实度,对水泥石有显著地增强增韧效果。

多壁碳纳米管水泥基复合材料的压敏性能研究

采用聚羧酸系减水剂分散多壁碳纳米管（MWCNTs）,利用四电极法研究了MWCNTs掺量对28 d龄期MWCNTs水泥基复合材料导电特性和在循环荷载作用下压敏性能的影响以及不同最大加载力和加载速率下材料压敏性能的变化。研究表明：随MWCNTs掺量的增加,复合材料的电阻率逐渐降低,极化时间逐渐减少。当MWCNTs的掺量在0.06wt%~0.3wt%范围时,复合材料电阻率的变化最大,在循环荷载作用下也表现出良好的压敏性。当加载至试块破坏的情况下,最大电阻变化率可达到70%。随着加载力和加载速率的增加,电阻率的变化率均逐渐变大。本项研究对于实现混凝土材料的智能化以及工程结构检测的实时化具有重要意义。

氧化石墨烯水泥浆体流变性能的定量化研究（英文）

采用流变仪和激光共聚焦显微镜对不同氧化石墨烯(GO)掺量的新拌水泥浆体的流变参数以及浆体微观形态进行了定量化研究,并采用Modified-Bingham(M-B)模型和Herschel-Bulkley(H-B)模型对所测数据进行了拟合处理,提出了GO影响新拌水泥浆体的作用机理。结果表明,GO的掺入可以使新拌浆体中在减水剂作用下分散的水泥颗粒发生再次凝聚,形成重组絮凝结构,且随着GO掺量的增加,重组絮凝结构的数量越多,从而使得浆体流变性发生显著变化。一方面,新拌浆体的塑性粘度、屈服应力以及触变性随GO掺量的提高而显著增加。另一方面,GO的掺入提高了新拌浆体的临界剪切速率,使其在较大剪切速率下的流变行为仍然表现为剪切变稀;降低了浆体的剪切增稠程度,提高了浆体的稳定性。