王明刚

(林同棪国际工程咨询(中国)有限公司，重庆 401121)

如今，水泥基复合材料如混凝土、砂浆是工程界应用最广泛的建筑材料，如何提高其强度和耐久性是一个重要课题[1-3]。理论上，水泥基复合材料的寿命可长达300～500年，但实际工程中，水泥基复合材料的寿命仅有30～70年。产生这一巨大差距的原因主要是水泥水化产物的无序组合在水泥基复合材料中形成大量的裂缝和孔隙，影响了水泥基材料的力学性能和耐久性[4-7]。因此，致密的内部结构和规则的水化微观结构的形成对水泥基复合材料的强度和耐久性非常重要。基于这一问题，目前解决的方法主要通过添加增强材料(钢筋、钢纤维、有机纤维、聚合物纤维)和填充材料(细集料及纳米材料)来减少裂缝和有害孔隙。但加入这些填充材料后，研究发现水泥水化产物的形貌、规整性、聚集性等微观结构并无明显改善[8-11]。近年来，众多研究人员对氧化石墨烯(GO)纳米片增强水泥基复合材料进行了研究，但因GO纳米片在溶液中易聚沉，在水泥基复合材料中不能均匀分散，从而限制了它的使用[11-14]。本文采用聚羧酸减水剂PC，使GO更好地分散在水泥基复合材料中，通过抗压、抗折强度试验从力学性能方面分析GO对其强度性能的影响，通过冻融循环试验从抗冻性能方面分析GO对其耐久性的影响，通过孔径分布分析GO对其内部结构的影响。

1 试验

1.1 材料

本研究使用的化学物质有：石墨(含C量99%)、浓硫酸(H2SO498%)、高锰酸钾(KMnO4)、硝酸钠(NaNO3)、过氧化氢(H2O230%)。……