?編者按：這是2018年的文章，目前氧化石墨烯生產(chǎn)的成本已經(jīng)大幅度下降，已經(jīng)具備了水泥復(fù)合的成本要求?。望水泥企業(yè)大膽嘗試，以免被石墨烯的“高價(jià)”捆住了手腳?。?
氧化石墨烯(GO)在水泥基材料中存在著分散不均勻、易絮凝現(xiàn)象，為解決該問題，提高氧化石墨烯在水泥基材料中的使用效果，本文在合成聚羧酸(PC) 減水劑的過程中添加氧化石墨烯，合成出一種新型的聚羧酸/氧化石墨烯(PC/GO)復(fù)合材料，研究了該復(fù)合材料對(duì)水泥膠砂力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，在水泥膠砂中添加0． 3%的PC/GO 復(fù)合材料后，未發(fā)現(xiàn)GO 的絮凝體，分散效果良好，且水泥膠砂的抗壓強(qiáng)度比未添加GO時(shí)提高了20%，而且，微觀結(jié)構(gòu)測(cè)試結(jié)果顯示膠砂在摻加復(fù)合材料后出現(xiàn)大量簇?fù)韴F(tuán)聚生長的鈣礬石，提高了膠砂整體的密實(shí)度，這也很好地對(duì)強(qiáng)度的提高做出了解釋。
Fig． 1 Preparation of PC/GO compound material
圖2 單摻氧化石墨烯的膠砂強(qiáng)度結(jié)果
圖3 PC/GO 復(fù)合材料水泥分散試驗(yàn)
圖4 摻入復(fù)合材料的膠砂強(qiáng)度結(jié)果
圖5 摻入復(fù)合材料的微觀形貌觀察
本文主要研究了工業(yè)級(jí)氧化石墨烯在復(fù)合聚羧酸減水劑前后，對(duì)膠砂強(qiáng)度的影響，主要測(cè)試了強(qiáng)度，并觀察了微觀形貌變化，主要結(jié)論如下:
1)工業(yè)級(jí)GO 無論從純度和片層尺寸等方面均與實(shí)驗(yàn)室自主制備的GO 存在一定差距，若將其直接摻入膠砂中，對(duì)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)并不明顯，且規(guī)律性也難以掌握。
2)將GO 與聚羧酸復(fù)合制備出的復(fù)合材料，對(duì)強(qiáng)度的提高在20%以上，且GO 的摻入量為水泥的0． 05wt%就可以得到很好的強(qiáng)度結(jié)果。
3)在電鏡下也對(duì)比了復(fù)合聚羧酸前后對(duì)膠砂表面形貌的影響，可以發(fā)現(xiàn)，復(fù)合后團(tuán)聚生長的鈣礬石數(shù)量明顯增加，在很大程度上提高了GO 在膠砂中的分散程度，可見超塑劑對(duì)整體效果的影響還是很大的。
摘自《石墨烯雜志》公眾號(hào)：
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