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(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)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(qū)公路局，山東 濰坊 261000；4.公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)新材料技術(shù)應(yīng)用交通運輸行業(yè)研發(fā)中心，北京 100000)

目前，水泥基材料仍是現(xiàn)代社會應(yīng)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(jīng)不能完全滿足現(xiàn)代社會發(fā)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(xiàn)象的存在影響了復(fù)合水泥基材料的實際應(yīng)用。作為21世紀(jì)最受關(guān)注的納米材料，石墨烯納米材料的出現(xiàn)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(jié)國內(nèi)外相關(guān)學(xué)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(jìn)行闡述，并分析GO水泥基材料力學(xué)性能、耐久性的改善以及GO水泥基材料的功能性應(yīng)用，以其為后續(xù)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(nèi)外研究學(xué)者對GO在水泥基材料中的作用機理進(jìn)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(yīng)。

1.1 填充作用

水泥基材料高脆性和低韌性產(chǎn)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。……