氧化石墨烯对碱矿渣水泥水化及性能的影响
发布时间：2020-12-25 09:24
碱矿渣水泥是一种环保高性能胶凝材料,其开发利用符合我国节能减排发展战略。碱矿渣水泥硬化体脆性大、易开裂,传统的增韧、减裂方法局限性较大,制备一种既能与碱矿渣水泥基体粘接性好、又能阻碍微观裂纹发展的增韧材料,研究其对碱矿渣水泥水化和性能的影响是解决上述问题的重要课题。本文通过引入比表面积大、性能优异、亲水性好、活性较高的二维片状纳米材料-氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）,利用其结构特性和官能团活性,通过类晶核效应和模板效应来改善碱矿渣水泥硬化体的微观结构,并阻碍微观裂纹的发展,从而提升碱矿渣水泥硬化体的韧性,减小其开裂的风险。试验研究了GO掺量、氧化程度和片层尺寸对碱矿渣水泥水化特征、水泥石微观结构及碱矿渣水泥砂浆物理力学性能的影响规律;通过研究GO及GO复合萘系减水剂对碱矿渣水泥浆体流变性能的影响,进一步认识了GO与碱矿渣水泥颗粒之间的相互作用关系,并探究提高含GO的碱矿渣水泥浆体流动性的方法。研究揭示的主要规律如下:（1）GO在碱矿渣水泥中发挥类晶核作用效应,促进碱矿渣水泥初期水化并提高水化反应程度。GO掺量在0.01%0.05%范围内,随GO掺...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢纤维-基体界面过渡区的SEM图片:(a)OPC-wet;(b)AAS-dry;(c)AAS-wet.[25]
石墨烯（上）基本单元构成的：富勒烯（左）；碳纳米管（中）；石onsist of graphene (up): fullerene(left); carbon nanotube(medium); grah石墨烯的性能基面和边沿含有大量活性含氧官能团，显著改变了其片层之，使氧化石墨烯具有较高的亲水性，并能以胶体的形式稳定于含氧官能团的存在，单层氧化石墨烯的厚度大于单层石墨平均片层直径约为 2.1μm[63, 64]。制备氧化石墨烯的氧化的共轭结构，因而氧化石墨烯的电学性能比石墨烯较差，但强弹性模量高达 25.6 GPa，比表面积高达 2600 m2/g，宽高比氧化石墨烯不仅具有优异的物理力学性能、导电性和导热性的亲水性与含氧官能团的活性使其能运用到许多领域中。石墨烯能够实现在水泥基体系中的均匀分散[67]。石墨烯的制备方法墨烯通常以石墨为原材料进行制备，制备方法主要采用化
1 绪 论mers 法制备氧化石墨烯操作相对简单、制备得到的氧化石墨稀的氧化程被广泛应用。上述三种方法制备氧化石墨烯的特点如表 1.1 所示。由于上化制备方法在制备氧化石墨烯的过程中都会产生有害气体如 NO2、N2O对简单的常用的 Hummers 法要求控制的工艺条件较多，上述方法难以实墨烯的规模化、安全化制备。Daniela 等[71]提出改进 Hummers 法制备氧化该方法不使用 NaNO3，从而在制备过程中避免产生含氮有害气体，同时用比例为 9:1 的 H2SO4/H3PO4并增加 KMnO4用量，使得氧化的效率更高备了氧化程度更高且结构损坏更少的氧化石墨烯。Zaaba[72]采用与 Dani方法，在不采用冰浴反应下制备了性能优良的氧化石墨烯。SHAHRIARY改进 Hummers 法制备氧化石墨烯，该反应包含低温、中温和高温反应三制备的 GO 氧化程度较高、片层结构好，采用类似的工艺过程，Chen 等了更易洗涤的氧化石墨烯。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水泥能耗标准的修订与节能降耗技术(上)[J]. 狄东仁,陶从喜,柴星腾. 水泥技术. 2018(01)
[2]氧化石墨烯水泥浆体流变性能的定量化研究（英文）[J]. 王琴,王健,吕春祥,崔鑫有,李时雨,王皙. 新型炭材料. 2016(06)
[3]Characterization on the Exfoliation Degree of Graphite Oxide into Graphene Oxide by UV-visible Spectroscopy[J]. 艾凡荣,ZHONG Yu,HU Xiaowu,YAN Xiluan. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science). 2016(03)
[4]我国水泥工业产能及能耗现状浅析[J]. 董剑,王迪,陈施华,赵青林. 新世纪水泥导报. 2016(02)
[5]氧化石墨烯及其聚合物复合材料制备的研究进展[J]. 赵浩然,吕生华. 高分子材料科学与工程. 2016(03)
[6]流变学理论在水泥基材料中的应用[J]. 张雄,张蕾. 粉煤灰综合利用. 2013(04)
[7]碱激发水泥的类型与特点(英文)[J]. 史才军,何富强,A.FERNáNDEZ-JIMéNEZ,V.Pavel KRIVENKO,Angel PALOMO. 硅酸盐学报. 2012(01)
[8]碱矿渣水泥的收缩与开裂特性及其减缩与增韧[J]. 顾亚敏,方永浩. 硅酸盐学报. 2012(01)
[9]TiO2 nanoparticles’ effects on properties of concrete using ground granulated blast furnace slag as binder[J]. NAZARI Ali* & RIAHI Shadi Department of Materials Science and Engineering,Saveh Branch,Islamic Azad University,Saveh,Iran. Science China(Technological Sciences). 2011(11)
[10]Magnesia Modification of Alkali-Activated Slag Fly Ash Cement[J]. 沈卫国. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2011(01)
硕士论文
[1]泵送高强轻质混凝土的流变特性及其工作性能控制方法[D]. 时建刚.武汉理工大学 2007
本文编号：2937377
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢纤维-基体界面过渡区的SEM图片:(a)OPC-wet;(b)AAS-dry;(c)AAS-wet.[25]
石墨烯（上）基本单元构成的：富勒烯（左）；碳纳米管（中）；石onsist of graphene (up): fullerene(left); carbon nanotube(medium); grah石墨烯的性能基面和边沿含有大量活性含氧官能团，显著改变了其片层之，使氧化石墨烯具有较高的亲水性，并能以胶体的形式稳定于含氧官能团的存在，单层氧化石墨烯的厚度大于单层石墨平均片层直径约为 2.1μm[63, 64]。制备氧化石墨烯的氧化的共轭结构，因而氧化石墨烯的电学性能比石墨烯较差，但强弹性模量高达 25.6 GPa，比表面积高达 2600 m2/g，宽高比氧化石墨烯不仅具有优异的物理力学性能、导电性和导热性的亲水性与含氧官能团的活性使其能运用到许多领域中。石墨烯能够实现在水泥基体系中的均匀分散[67]。石墨烯的制备方法墨烯通常以石墨为原材料进行制备，制备方法主要采用化
1 绪 论mers 法制备氧化石墨烯操作相对简单、制备得到的氧化石墨稀的氧化程被广泛应用。上述三种方法制备氧化石墨烯的特点如表 1.1 所示。由于上化制备方法在制备氧化石墨烯的过程中都会产生有害气体如 NO2、N2O对简单的常用的 Hummers 法要求控制的工艺条件较多，上述方法难以实墨烯的规模化、安全化制备。Daniela 等[71]提出改进 Hummers 法制备氧化该方法不使用 NaNO3，从而在制备过程中避免产生含氮有害气体，同时用比例为 9:1 的 H2SO4/H3PO4并增加 KMnO4用量，使得氧化的效率更高备了氧化程度更高且结构损坏更少的氧化石墨烯。Zaaba[72]采用与 Dani方法，在不采用冰浴反应下制备了性能优良的氧化石墨烯。SHAHRIARY改进 Hummers 法制备氧化石墨烯，该反应包含低温、中温和高温反应三制备的 GO 氧化程度较高、片层结构好，采用类似的工艺过程，Chen 等了更易洗涤的氧化石墨烯。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水泥能耗标准的修订与节能降耗技术(上)[J]. 狄东仁,陶从喜,柴星腾. 水泥技术. 2018(01)
[2]氧化石墨烯水泥浆体流变性能的定量化研究（英文）[J]. 王琴,王健,吕春祥,崔鑫有,李时雨,王皙. 新型炭材料. 2016(06)
[3]Characterization on the Exfoliation Degree of Graphite Oxide into Graphene Oxide by UV-visible Spectroscopy[J]. 艾凡荣,ZHONG Yu,HU Xiaowu,YAN Xiluan. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science). 2016(03)
[4]我国水泥工业产能及能耗现状浅析[J]. 董剑,王迪,陈施华,赵青林. 新世纪水泥导报. 2016(02)
[5]氧化石墨烯及其聚合物复合材料制备的研究进展[J]. 赵浩然,吕生华. 高分子材料科学与工程. 2016(03)
[6]流变学理论在水泥基材料中的应用[J]. 张雄,张蕾. 粉煤灰综合利用. 2013(04)
[7]碱激发水泥的类型与特点(英文)[J]. 史才军,何富强,A.FERNáNDEZ-JIMéNEZ,V.Pavel KRIVENKO,Angel PALOMO. 硅酸盐学报. 2012(01)
[8]碱矿渣水泥的收缩与开裂特性及其减缩与增韧[J]. 顾亚敏,方永浩. 硅酸盐学报. 2012(01)
[9]TiO2 nanoparticles’ effects on properties of concrete using ground granulated blast furnace slag as binder[J]. NAZARI Ali* & RIAHI Shadi Department of Materials Science and Engineering,Saveh Branch,Islamic Azad University,Saveh,Iran. Science China(Technological Sciences). 2011(11)
[10]Magnesia Modification of Alkali-Activated Slag Fly Ash Cement[J]. 沈卫国. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2011(01)
硕士论文
[1]泵送高强轻质混凝土的流变特性及其工作性能控制方法[D]. 时建刚.武汉理工大学 2007
本文编号：2937377
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/2937377.html
