不同水含量下氧化石墨烯改性水泥材料界面性能的模擬研究

馬冰洋，楊鐵軍，潘產金，侯東帥

(1.上海寶冶新型建材廠，上海 201900;2.青島理工大學土木工程學院，青島 266033)

0 引 言

近些年來納米技術發展十分迅速，水泥基材料的納米改性受到了人們的廣泛關注。氧化石墨烯(Grephene Oxide，GO)作為石墨烯(Griphite)的一種衍生產物，保留了石墨烯優異的力學性能、超高的比表面積等優點，同時還擁有羥基(-OH)、環氧基(-O-)、羧基(-COOH)等活性官能團[1-2]。官能團的存在可以使氧化石墨烯具有良好的反應活性，易于和其他材料復合，還可以減小石墨烯片層之間的范德華力，使其不易團聚。優異的性能使氧化石墨烯成為了熱門的水泥基改性材料。

研究表明氧化石墨烯對水泥基材料確實有明顯的增韌效果。Lv等[3]通過AFM和SEM等測試手段，發現氧化石墨烯表面的含氧官能團能夠為水泥提供吸附位點，促進水泥水化產物結晶。Lin等[4]通過XRD和FT-IR方法評估了氧化石墨烯對水泥水化效果的影響，提出氧化石墨烯的加入可以促進水泥水化。此外差示掃描量熱儀(DSC)、熱重分析(TGA)、X射線光電子能譜儀(XPS)等測試手段也被用來研究其增韌機理[5-6]。目前研究認為氧化石墨烯的摻入可以有效調控水泥水化產物的形狀，促進水泥水化，橋接微裂縫，增加水泥水化產物的密實度，從而來提升水泥基材料的抗拉和抗折性能。

目前氧化石墨烯對水泥基材料的增韌機理已經有了比較完整的研究，但對于其界面強度的影響因素研究還相對匱乏，比如水分、溫度等常規影響因素對GO/C-S-H界面強度的影響。因……