
粉煤灰综合利用
FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
石墨烯/水泥基复合材料的性能研究进展 Advance in the Research on Properties of Graphene / Cementbased Composite Materials
多亚茹12,孙桂山12,陈志健1.2,陈印文1,何辉12
(1.河海大学力学与材料学院,江苏南京211100; 2.河海大学淮安研究院,江苏淮安223005)
2017NO.2 综述
滴要:石墨烯是一种具有二维晶格结构的碳纳米材料,其力学、热学、电学性能都非常优异,成为近几年材料领域的研究热点。据统计,将石墨烯应用到生物医学、电子工业中的研究较多,面近年来对于石墨烯在水泥基材料中的应用也有了一些研究进展。本文主要对石题烯/水泥基复合材料的力学、电学、热学以及耐久性能进行了概述,以利于进一步开展石墨烯水泥基复合材料的研究工作。
关键调:石需烯:水泥基复合材料:力学性能:耐久性
中图分类号:TU528.04
文献标识码:A
在土木工程领域中,水泥基材料仍然是应用最广泛的结构工程材料。然而,随着社会的发展,传统的仅具有承载能力的水泥基材料开始向绿色化、高强度、多功能化等方向发展11。目前,国内外实现高性能水泥基材料主要依靠高强度、高韧性纤维进行增强增韧2),但是这种方法并没有从水泥水化产物微观结构根本上解决问题,而且投资成本相对较高,这些大大阻碍了它的推广应用。
随着纳米技术的飞速发展,纳米材料在各个领域都拥有着良好的发展前景34]。由于纳米材料具有大的表面积和强的界面相互作用,这使得纳米材料与水泥基材料易制备成纳米插层复合材料,从而赋予传统水泥基材料新的功能。所以,为了实现水泥基材料的多功能化发展,寻求一种多功能型的纳来材料是现阶段制备高性能、多功能的水泥基复合材料的一种重要思路。
2004年,Geim与Novoselov首次通过“微机械
中央高校基本科研费项目(B12020126):河海大学准安研究院开放基金重点项目(2014502712):淀粉基缓凝型石膏减水剂的研发(2016102941124 )
第一作者:多亚药,(1992年~),女,硕士研究生,研究方向主要从事混凝土天然高分子外加剂。Email:15298352106@163.com
收稿日期:2016-12-05 万方数据
文章编号:1005-8249(2017)02-0067-06
剥离法”制得石墨烯[56],它是单层的二维碳质新型纳米材料,同时是目前已知力学强度最高的材料,并且拥有优异的导电性以及良好的热学性能、柔韧性(7]。将石墨烯作为分散相制备石墨烯/水泥基复合材料,改善水泥石微观结构,利用石墨烯优良的特性赋予水泥基材料更加优异的性能【"]。本文主要综述了近几年来国内外对于石墨烯/水泥基复合材料的研究成果,石墨烯可以增强水泥基材料的力学性能,改善耐久性及热学性能,赋予水泥基材料新性能-电学性能,
使其在水泥基材料中具有强大的发展潜力。 1力学性能
近几年,许多国内外研究者开始运用石墨烯改进水泥基材料的力学性能,初步探索出二维纳米片层石墨烯巨大的比表面积使其能很好的分散在水泥中,通过促进水泥的水化过程、影响水化产物的大小形状以及分布,从微观上彻底改变了水泥水化后的内部结构,从而根本上提高了水泥基材料的抗压强度、抗折强度、韧性等各项力学性能,进而大大延长了水泥基材料的使用寿命。
吕生华等[9]制备了氧化石墨烯(GO)纳米片层,研究了GO/水泥基复合材料的各项力学性能及微观机理。研究表明:掺入GO使水泥浆体经时流动度损失有所降低,这可能是CO比表面积较大、多种极性
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