石墨烯水泥砂浆力学性能及微观结构研究

作者：孙延法  阮  冬  汪晓娟  高占远    单位：1 天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室；2 斯威本科技大学 科学、工程与技术学院；3 中铁建设集团有限公司

关键词：石墨烯；水泥砂浆；力学性能；劈裂拉伸；微观结构

摘  要：为探究石墨烯水泥砂浆特性，研究了石墨烯（ GNPs）掺量（ 0、0.01%、0.03%、0.05%、0.07%、0.09%）和养护龄期（ 3 d、7 d 、28 d）对水泥砂浆抗压和抗拉强度的影响规律，并采用扫描电镜（ SEM）观察试件断口形貌。结果表明，石墨烯水泥砂浆的力学性能较普通水泥砂浆有明显提升，28 d 抗压和抗拉强度最大增幅分别为 10.32% 和 15.32%。 GNPs 的掺量分别为 0.01%、0.05%、0.05% 时，石墨烯水泥砂浆 3 d、7 d 、28 d 抗压强度最大， GNPs 的掺量分别为 0.07%、0.01%、0.01% 时，3 d、7 d 、28 d 抗拉强度最大。掺入 GNPs 能促使水化产物由杂乱交错的纤维状转变为均匀密实的花簇状，降低微裂缝和有害孔洞数量，形成致密的微观结构。