納米二氧化硅/氧化石墨烯復合物對普通硅酸鹽水泥力學性能的影響

陰鈺嬌，吳 飛

(1.黃河交通學院交通工程學院，焦作 454950；2.東南大學土木工程學院，南京 210096)

0 引 言

近年來，氧化石墨烯(graphene oxide, GO)及其衍生物在增強水泥基復合材料性能和功能化方面已取得長足進展。大量研究表明，GO可通過自身的高縱橫比來提供豐富的成核位點，在水泥內部充當具有橋接效應和機械聯鎖作用的物理填料，加速水泥水化過程，增強水泥基復合材料性能[1-2]。GO已被證實具有“納米種子”的潛力，其在水泥基體中的分散穩定性對增強水泥基復合材料性能至關重要。GO具有親水性，在水中分散性表現良好，但其在高堿水泥環境中的分散是一個新挑戰。在高堿水泥環境中，諸如Ca2+之類的二價陽離子會引起GO的交聯[3]，導致其在水泥孔隙和漿料內部出現嚴重的團聚現象[4]。此外，水泥混合物中的大GO團聚體不僅降低了GO的比表面積，還截留了自由水，顯著降低水泥漿料流動性[5]。

目前，研究人員已通過超聲法、添加表面活性劑和硅粉輔助分散等方式來提高GO在水泥中的分散性[6-8]，但這些方法有一定的局限性。例如，超聲輔助分散不能阻止GO在水泥中的再團聚[9]。Lu等[10]發現，GO與水泥混合后會立即結塊，隨后添加的表面活性劑對GO分散性的影響很小；Li等[11]認為，當二氧化硅與GO物理混合時，GO隨二氧化硅分散在水泥基體任意位置，導致GO難以有效分離，最終引起GO的再團聚。GO復合物的制備正成為GO新材料研究的發展方向，對GO進行復合化修飾不但可以保留GO的部分特性，還能彌補GO性能的不足。……