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硅酸盐通报2025年第07期:硅烷改性氧化石墨烯增强水泥砂浆的力学性能和抗渗性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:黄巍林;于巾茹;尚君;王忠堂;

单位:青岛酒店管理职业技术学院酒店工程学院;青岛腾远设计事务有限公司;

摘要:为提高混凝土在恶劣环境的使用性能,本研究采用溶胶-凝胶法制备γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GOPS)改性氧化石墨烯(GO),获得硅烷化氧化石墨烯(fGO)。然后用fGO填充水泥砂浆,测定其力学性能。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对材料进行表征。结果表明,与GO相比,fGO结构呈松散的层状,硅氧烷分子通过Si—O—C键与GO接枝。与对照组相比,fGO对水泥坍落度和坍落扩展度的影响较小。当fGO掺量为0.06%(质量分数)时,水泥砂浆的28 d抗折强度和抗压强度分别提升26.36%和36.29%,毛细吸水率和氯离子扩散系数分别降低56.64%和33.16%。热重和微观分析表明,fGO改善了水化产物的形态,增强了水化产物与砂粒的黏结性,整体提高了硅酸盐网络的完整性和稳定性。

关键词:水泥砂浆;;氧化石墨烯;;硅烷;;氯离子扩散系数;;强度

基金资助:山东省自然科学基金面上项目(ZR202103020358)