关于石墨烯在水泥基材料中的作用研究

摘要

近年来，随着纳米科技的飞速发展，凭借其体积效应、量子尺寸效应等在各个领域都展现出良好的应用前景。但目前纳米材料在水泥基材料中的研究尚处在起步阶段，理论和实际应用方面都存在很多问题，尤其是纳米材料对于水泥基材料物理、化学变化过程、微观结构改善，以及对水泥基材料耐久性影响的机理等问题尚处在探索阶段。本文简述了石墨烯在水泥基材料中的研究现状及进展，其对水泥基材料性能的影响和机理，分析了当前研究存在的问题，指出了石墨烯在水泥基材料的发展趋势。

此外，通过再生骨料代替天然骨料生产的再生混凝土具有耐久性不高、强度低等不足，因此，为了进一步改善再生混凝土的耐久性，使其能更好的在工程得到推广。本文将0%~0.06%不同剂量的氧化石墨稀掺入到再生混凝土中，通过冻融循环试验研究了氧化石墨烯对再生混凝土的耐久性的影响，研究结果发现随着氧化石墨稀含量的增加，再生混凝土磨损质量逐渐降低，并且随着冻融时间的增加，再生混凝土抗冻性下降，表面剥落质量增多，质量减少。

关键词：氧化石墨烯；石墨烯；水泥基复合材料；再生混凝土

目录

摘要 I

引言 1

第1章 绪论 2

1.1 国内外研究状况 2

1.2 研究的目的和意义 3

1.3 研究的创新点 3

第2章 石墨烯材料的简介 4

2.1 石墨烯 4

2.2 石墨烯纳米片（Graphene nanoplatelet,GNP） 4

2.3 氧化石墨烯（Graphene Oxide，GO） 5

第3章 石墨烯材料对水泥基材料性能的影响 7

3.1 对水泥水化反应的影响 7

3.2 对水泥复合材料工作性的影响 11

3.3 对水泥复合材料力学性能的影响 13

3.3.1 水泥石的强度 14

3.3.2 水泥砂浆的强度 14

3.3.3 混凝土的强度 17

3.4 对水泥基材料耐久性的影响 17

第4章 氧化石墨烯材料在再生混凝土中的应用 19

4.1 工程概况......................................................................................................19

4.2 氧化石墨烯再生混凝土耐磨性 19

4.2.1 试验方法 19

4.2.2 试验结果 20

4.2.3 结果与分析 20

4.3 氧化石墨烯再生混凝土耐久性 20

4.3.1 试样制作 20

4.3.2 试验方法 21

4.3.3 质量损失结果分析 21

第5章 结论与展望 24

5.1 结论 24

5.2 展望 24

参考文献 26

致谢 30