王 悦，王 琴，郑海宇，詹达富

(北京建筑大学土木与交通工程学院，建筑结构与环境修复功能材料北京市重点实验室，北京 100044)

0 引 言

长时间暴露在外界复杂环境下，水泥基材料会产生开裂、劣化、表层剥落等常见的损伤，这会降低结构的使用寿命，甚至导致突发性的结构破坏，随着现代混凝土科技的发展，对混凝土结构健康监测需求也越来越强[1-3]。作为一种新型二维纳米材料，石墨烯拥有优异的力学和电学性能，掺入水泥基材料中能够提高复合材料的导电能力并使其获得一定的压敏性能[2,4-6]，还可用于大型混凝土结构损伤的实时监测，为混凝土结构的智能化发展提供了重要支撑。然而由于石墨烯本身的憎水性以及分子间强大的范德华力，其在水介质中不可避免会产生缠绕、堆叠等分散问题，这是影响其压敏稳定性以及制约其广泛应用的关键问题。

目前国内外主要利用超声、高速剪切搅拌等物理方法配合表面活性剂的作用来对石墨烯和碳纳米管等碳纳米材料进行分散。常见的用于分散石墨烯/碳纳米管的离子型表面活性剂有：十二烷基苯磺酸钠(SDBS)[7-9]、十二烷基磺酸钠(SDS)[10-11]、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)[11]，非离子型的表面活性剂有：Triton x100[10,12]、聚氧乙烯(20)山梨醇酐单月桂酸酯(TW-20)[10,13]、阿拉伯树胶(GA)[12]、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)[14]等。两类表面活性剂的分散机理不同,例如，离子型表面活性剂将石墨烯/碳纳米管包裹起来并提供有效电荷，从而产生静电排斥并阻碍薄片的重新聚集，而非离子型表面活性剂则激发石墨烯/碳纳米管之间的空间性和疏水性，极性相互作用也阻碍了团聚[15]。……