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1、2017年第1期混凝土与水泥制品2017No.11月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSJanuary氧化石墨烯/发泡水泥基材料的微观结构及性能1223倪蔡辉,吕生华,朱琳琳,贾春茂(1.南通市金江砂新型建筑科技有限公司,226299;2.陕西科技大学轻工科学与工程学院,西安710021;3.陕西科技大学化学与化工学院,西安710021)摘要:通过混合氧化石墨烯(GO)纳米片层分散液和发泡水泥制备了GO/发泡水泥基材料,研究了GO对发泡水泥材料孔结构、抗压强度及微观结构的影响,研究结果表明,GO/发泡水
2、泥基材料具有比较细小的孔径和均匀的分布、较高的抗压强度和规整有序的微观形貌,其微观形貌的主要特点是由规整有序的针状晶体和多面体状晶体构成。GO对水泥水化产物及聚集方式有模板效应和组装作用,二者的共同作用促使水泥水化产物成为有序排列的针状晶体和多面体晶体及聚集成规整有序的微观结构,本研究所得结果对于制备高强度发泡水泥基复合材料有积极意义。关键词:氧化石墨烯;发泡水泥复合材料;微观结构;增强作用Abstract:Grapheneoxides(GO)/foamcementmaterialswaspreparedbymixingthe
3、GOnanosheetsdispersionsolutionwithfoamcementmaterials.TheeffectofGOonporosity,compressivestrengthandmicrostructureoffoamcementmaterialswereinvestigated.TheresultsshowedthatGO/foamcementmaterialshassmallporewithuniformdistribution,highercompressivestrength,regularand
4、orderedmicrostructure,whichconsistedofregularneedle-likeandpolyhedron-likecementhydrationcrystals.TheformationmechanismsofGOoncementhastemplateandassembleeffectforcementhydrationcrystalsandagglomerationmethods,andcombinationofthetemplateandassembleeffectsmaketheceme
5、nthydrationproductsformorderedneedle-likecrystalsandregularpolyhedron-likecrystalsaswellasformingregularmicrostructure.Theresearchresulthaspositivesignificancestopreparefoamcementmaterialswithhighstrength.Keywords:Grapheneoxide;Foamcementcomposites;Microstructure;Re
6、inforcing中图分类号:TU528.572文献标识码:A文章编号:1000-4637(2017)01-57-050前言于促进发泡水泥基材料的应用具有积极的意义。发泡水泥基材料是以水泥为胶凝材料,与细砂1试验部分及发泡剂等经过特殊发泡拌合工艺制备的含有大1.1材料、试剂与仪器量密闭气孔的轻质水泥基复合材料,不仅具有质丙烯酸树脂分散剂(PA,平均相对分子质量为5轻、隔音、保温、耐火、抗冻等特点,而且有生产周期万);聚羧酸减水剂(PCs);P•O42.5级硅酸盐水泥;[1-3]较短、节能环保等优点,受到了广泛的关注和应细砂(平
7、均粒径为0.25~0.35mm);蛋白质水泥发泡[4-7]用。目前,一般的发泡水泥基轻质复合材料的密剂、稳泡剂三乙醇胺;0.1%氧化石墨烯纳米片层分33度在0.3~1.0g/cm,当密度小于0.7g/cm时,发泡水散液。泥基复合材料的强度主要决定于水泥水化产物的LANYI-1800Y超声波破碎仪,上海兰仪实业有结构、聚集方式及通过发泡所形成的孔径大小及其限公司;VECTOR-22傅立叶红外光谱仪(FTIR),德[8-9]分布的均匀性。本文通过引入氧化石墨烯(GO)纳国BRUKER公司生产;XSAM800型X射线光电子米片层调控
8、水泥水化产物的形状及聚集状态,达到能谱分析仪(XPS),英国Kratos公司;NANO-ZS90对发泡水泥基材料微观结构的控制,使之形成规整激光粒度仪,英国Malvern,Zetasizer公司;HITACHI有序孔结构,达到降低密度、增加强度的效果,实现S-4800型电子显