公路２０２３年４月第４期ＨＩＧＨＷＡＹＡｐｒ．２０２３Ｎｏ．４基金项目：青海省交通科技项目，项目编号ＪＧ－ＧＭ－２０２１－１；青海省重点研发与转化计划项目，项目编号２０２３－ＳＦ－１２３，２０２３－ＳＦ－１２４收稿日期：２０２２－０４－１２文章编号：０４５１－０７１２（２０２３）０４－０３１２－０７中图分类号：Ｕ４１４．１８：Ｕ４１４．０１文献标识码：Ａ片状石墨烯对水泥胶砂力学性能的影响肖华１，李松２，宗有杰３，王昊宇３，熊锐３（１．青海省湟源公路工程建设有限公司西宁市８１００２１；２．武汉理工大学交通学院武汉市４３００６３；３．长安大学材料科学与工程学院西安市７１００６１）摘要：为研究石墨烯对水泥胶砂力学性能的影响，采用聚氧代乙烯壬基苯基醚（ＣＯ－５２０）、十二烷基苯磺酸钠（ＳＤＢＳ）、聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ－Ｋ３０）对石墨烯进行分散，制备了不同石墨烯掺量、不同水灰比下的石墨烯改性水泥胶砂，并借助抗压抗折试验及扫描电子显微（ＳＥＭ）研究了石墨烯对水泥胶砂力学性能的增强效果及增强机理。结果表明：ＣＯ－５２０分散剂能有效改善石墨烯在水泥胶砂中的分散性；石墨烯的掺入显著增加了水泥胶砂７ｄ、２８ｄ的抗折和抗压强度；３种水灰比均在掺量为０．０７ｗｔ％取得最佳值，２８ｄ的抗折和抗压强度分别增加了３７．８％、９．４％；石墨烯掺量相同时，水泥胶砂的抗折和抗压强度均随水灰比的上升而下降。这是因为石墨烯片层以多样性形态填充在水泥基材料的孔隙中，从而细化水泥基基体的孔径尺寸，提升了水泥基体间的胶结强度，增强了水泥胶砂材料的力学性能。关键词：道路工程；石墨烯；水泥胶砂；分散性；力学性能因具有强度高、耐久性好、环境适应性强及价格低廉等优势，混凝土材料被广泛应用于基础设施建设领域［１，２］。但随着交通建设的发展，对混凝土材料的力学性能及耐久性提出了更高的要求，增强其性能势在必行。添加纤维、纳米颗粒等材料来提高混凝土材料力学性能是常用的方法之一［３，４］。作为一种新兴材料，相比于纤维、纳米颗粒，石墨烯具有比表面大、官能团丰富等优势，在增强混凝土材料性能方面潜力巨大［５－８］。境内外学者在此方面进行了大量研究，孙延法等［９］调查了石墨烯掺量及龄期对水泥砂浆力学性能的影响，发现石墨烯的掺入可显著增强水泥砂浆的抗压抗折强度。这是因为石墨烯可填充水泥材料的空隙，增加密实度。陈佳敏等［１０］发现龄期...
