片状石墨烯对水泥胶砂力学性能的影响

摘要

为研究石墨烯对水泥胶砂力学性能的影响,采用聚氧代乙烯壬基苯基醚(CO-520)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)对石墨烯进行分散,制备了不同石墨烯掺量、不同水灰比下的石墨烯改性水泥胶砂,并借助抗压抗折试验及扫描电子显微(SEM)研究了石墨烯对水泥胶砂力学性能的增强效果及增强机理。结果表明:CO-520分散剂能有效改善石墨烯在水泥胶砂中的分散性;石墨烯的掺入显著增加了水泥胶砂7 d、28 d的抗折和抗压强度;3种水灰比均在掺量为0.07wt%取得最佳值,28 d的抗折和抗压强度分别增加了37.8%、9.4%;石墨烯掺量相同时,水泥胶砂的抗折和抗压强度均随水灰比的上升而下降。这是因为石墨烯片层以多样性形态填充在水泥基材料的孔隙中,从而细化水泥基基体的孔径尺寸,提升了水泥基体间的胶结强度,增强了水泥胶砂材料的力学性能。