氧化石墨烯对水泥基渗透结晶型防水材料抗渗性能的影响

　　齐孟 蒲云东 杨森 盛况 袁小亚 / 重庆交通大学土木工程学院 重庆交通大学材料科学与土木学院

　　基于氧化石墨烯（GO）对水泥基材料综合性能的提升作用以及水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW)良好的抗渗性能，研究了木质素磺酸钠（MN）分散GO对CCCW抗渗性能的影响。

　　在水泥基材料中加入氧化石墨烯（GO）是一种显著提高水泥基材料性能的有效途径，大量研究发现往水泥基体中掺加GO能显著改善其综合性能，其根本原因在于GO的填充效应与模板效应能填充密实水泥石结构，AG九游会调控水泥水化产物形成规整微观结构，从而减少水泥基体的孔隙率、平均孔径以及裂缝，由此对水泥基材料的抗渗性能亦会有突出的改善效果。目前防水建筑物的相关研究主要集中在水泥基渗透结晶型防水材料（CCCW），其属于刚性防水的范畴，自应用以来以其优异的防水性能赢得人们的广泛青睐，在抗渗方面具有巨大的应用价值，目前提高CCCW抗渗性能多采用纳米二氧化硅和掺入活性物质，关于GO对CCCW抗渗性能的影响还未有研究。

　　（1）木质素磺酸钠（MN）能促进氧化石墨烯（GO）在水泥水化孔隙液的饱和氢氧化钙（CH）溶液中的分散，当MN与GO的质量比为3:1，GO掺量为0.03%时，GO的在水泥水化孔隙液的饱和CH溶液中的分散最好，其抗折抗压强度相比于未掺GO的基准试件，3d和28d分别提高了39.13%，39.37%和33.84%和33.48%。

　　（2）采用MN分散GO与水泥基渗透结晶型防水材料（CCCW）一起加入到涂层后，能改善涂层的抗渗压力，AG九游会当GO掺量为0.03%时，涂层抗渗压力比纯粹CCCW涂层提高了116.7%，并且将MN分散的GO直接加入到由砂浆做成的抗渗试件中，也能改善它的抗渗压力和抗氯离子渗透性能，在掺量为0.03%时，砂浆抗渗压力和氯离子扩散系数比标准砂浆试件分别提高了160.0%和下降了50.6%。

　　（3）微观测试结构表明，经MN改善均匀分散能力的GO能更好促进水泥水化的进程并能调控水化产物形貌和进一步密实水泥石的结构和优化水泥石的孔隙率，GO不仅能改善砂浆的抗渗性能，而且能提升CCCW的防水抗渗能力，因作为分散剂的MN改善GO分散能力，故掺入MN后，可进一步增强GO掺配的砂浆和CCCW的抗渗性能从而改善水泥砂浆的抗渗能力和CCCW防水材料的防水性能。本文采用廉价的MN改善GO在水泥浆的分散性，不仅能进一步发挥GO对水泥基材料的增强效果，最大限度提升石墨烯类材料对水泥基材料的抗渗透能力，还能增强在复杂环境中CCCW防水材料的防水效率，并未降低CCCW的成本提供了新的可能途径。

　　【通讯作者】袁小亚，男，1979年生，博士，博士生导师。主要研究方向为功能建筑材料，能源材料（电池，超级电真人官网 九游会AG容器等），功能真人官网 九游会AG纳米材料等。