颗粒负载氧化石墨烯复合水泥基材料的微观结构及自修复性能

作者：胡德鑫; 单玉玺; 王海亮; 李东旭; 张毅^*

来源：复合材料学报, 2023, 1-16.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20231025.002

• 氧化石墨烯
• 纳米SiO_(2)
• 力学性能
• 微观结构
• 自修复

以纳米SiO2、CaCO3粉体为氧化石墨烯(graphene oxide， GO)载体得到SiO2-GO(SG)，SiO2-CaCO3-GO(SCG)，并将其掺入水泥基材料中，实现GO在水泥基材料中的分散，并研究其掺入对水泥基材料力学和自修复性能、水化产物和微观结构等方面的影响。研究表明，SG和SCG掺入进一步提高了水泥基材料的力学性能，SCG掺入水泥28d抗折和抗压强度较空白试样分别提高了7.3%和18.7%，高于掺入SiO2和SiO2-GO(SG)试样。SCG掺入使水泥石具有良好的自修复性能，其中抗压强度修复率达到110.6%，28d抗渗性能修复率达到100%，裂缝面积测试表明SCG对于水泥基材料裂缝具有更为明显的修复效果。XRD分析显示SiO2，SG和SCG掺入均有助于促进水泥早期水化。TG分析表明，随着水化龄期的延长，SCG复合水泥试样中Ca(OH)2和SiO2之间的反应程度较高，与早期水化3d相比，SCG复合水泥基材料28d Ca(OH)2含量降低至14.90%。微观结构分析表明SCG与水泥石界面具有更好的相容性，能够促进水泥水化后期生成较多C-S-H凝胶，有效填充水泥石微观裂缝，SCG复合水泥基材料具有优良的自修复性能。

• 单位
  安徽工业大学; 南京工业大学