氧化石墨烯在水泥基材料中的作用研究綜述

扈培臻，盛燕萍，劉清強，冀欣，賈海川，王潤芝，趙曉瑞 ，曹東偉

(1.長安大學 材料科學與工程學院，陜西 西安 710064；2.交通鋪面材料教育部工程研究中心，陜西 西安 710064； 3.山東省濰坊市濰城區公路局，山東 濰坊 261000；4.公路建設與養護新材料技術應用交通運輸行業研發中心，北京 100000)

目前，水泥基材料仍是現代社會應用最廣泛的建筑材料，但其自身高脆性和低韌性的缺陷已經不能完全滿足現代社會發展。且常用的改善水泥基材料性能的方法如摻加纖維材料等，由于滲流閾值[1]現象的存在影響了復合水泥基材料的實際應用。作為21世紀最受關注的納米材料，石墨烯納米材料的出現為水泥基材料的改善帶來了嶄新的生命力[2-4]。本文通過總結國內外相關學者對氧化石墨烯(GO)在水泥基材料中的研究成果，對GO在水泥基材料中的作用機理進行闡述，并分析GO水泥基材料力學性能、耐久性的改善以及GO水泥基材料的功能性應用，以其為后續GO水泥基材料的研究提供有益參考。

1 GO在水泥基材料中的作用機理

通過各種宏觀試驗和微觀檢測，許多國內外研究學者對GO在水泥基材料中的作用機理進行了深入的研究，其中可以用于解釋GO改善水泥基材料性能的作用機理主要有：填充作用、模板作用、墨水瓶效應。

1.1 填充作用

水泥基材料高脆性和低韌性產生的原因之一是因為水泥基體中含有大量的開口閉口孔隙，這些孔隙尺寸大多為微米級，常用的摻加纖維的方法由于纖維尺寸過大而難以填充這些有害孔隙，且有可能使孔隙延纖維分布方向延伸形成裂縫。……