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文献速读 Constr. Build. Mater. ：综述-氧化石墨烯在水泥基材料中的作用  题目 An intensive review on the role of graphene oxide in cement-based materials 综述-氧化石墨烯在水泥基材料中的作用 来源 出版年份：2020年 期刊：Construction and Building Materials 课题组：东南大学材料科学与工程学院郭新立课题组 研究出发点 近年来，人们对氧化石墨烯（GO）作为纳米增强材料在改善水泥基材料性能方面的潜力进行了大量研究。尽管取得了很大进展，但由于已有研究中存在一些不一致或矛盾的结论，尚未充分阐明GO在水泥基材料中的增强机理。 研究内容 综述了GO对水泥基材料的增强作用及其增强机理，主要集中在以下几个方面：（1）GO在碱水泥浆体中的分散问题；（2）GO对水泥基材料宏观性能（和易性、机械强度和耐久性）的影响；（3）综述了GO的增强机制,包括水化动力学、水化硅酸钙（C-S-H）结构、孔隙结构和与水泥基体的界面结合；（4）讨论了GO与其他材料混合以进一步增强水泥基材料多功能性的新研究。 表1 GO对水泥基材料力学性能的影响   图1 GO对水泥水化的调控机理 主要结论 （1）当GO掺入水泥浆体时，由于钙离子的交联效应，GO立即发生聚集；而高剪切混合作用下GO团聚不稳定，可以被分成小块。聚羧酸基减水剂（PCE）是分散水泥浆中GO的一种有效方法。在此基础上，应进一步研究PCE添加量以及PCE、GO和水泥的掺加顺序对水泥基材料的影响。为了更有效地分散GO，迫切需要开发与水泥配伍性更好的新型表面活性剂。此外，分散剂存在下GO的脱氧过程有待进一步研究。 （2）少量GO可以显著提高水泥基材料的力学强度。然而，由于GO的特性差异和水泥基材料的复杂性，已有研究之间存在较大的不一致性。目前的研究大多局限于GO在水泥浆体或砂浆中的应用，其在混凝土特别是低水灰比超高强度混凝土中的应用研究不足。 （3）GO在水泥基材料中的掺入可以阻断侵蚀剂在水泥基体中的迁移，提高水泥基材料的抗碳化、霜冻和钙浸出性能。与力学性能相比，关于含GO的水泥基材料耐久性的研究较少。因此，需要对GO增强水泥基材料的耐久性进行更深入的研究。 （4）GO对水泥基材料的增强机制包括促进水泥水化、细化孔隙结构、致密微观结构和与基体的界面结合。然而，迄今为止，GO所造成的微观结构变化尚不明确。 （5）GO与其他材料的混合不仅可以进一步提高水泥基材料的力学性能和耐久性能，还可以使材料智能化和多功能化，如电磁干扰屏蔽、导电性、导热性等。需要扩展GO与其他材料的结合，使水泥基材料具有优异的机械强度、较长的使用寿命和多功能性，以便用于下一代建筑和基础设施。 文献链接：https:///10.1016/j.conbuildmat.2019.117939 |
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