氧化石墨烯与粉煤灰增强水泥基材料的协同机理及其抗压性能尺寸效应

摘要：

氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)对水泥基材料微观结构和力学性具有显著改善和增强作用,但同时会劣化其流动性.为此,考虑粉煤灰(Fly Ash,FA)对流动性改善作用,提出了FA和GO协同增强水泥基材料的优化策略,并阐释了其协同机理以及抗压性能的尺寸效应.结果表明,FA和GO可改善水泥基材料的流动性并且增强其力学性能,表现出明显的协同优化效应.考虑FA的润滑效应、火山灰效应以及GO的促凝作用、纳米填充效应、桥联阻裂效应等,阐释了两者在分散性、水化进程、级配优化等方面的协同机理.结果表明:相比于单掺GO,复掺FA和GO时的抗压强度尺寸效应系数减小,表明协同效应使得复合材料更加匀质化,进一步验证了协同效应对分散性、级配效应等的优化;并从匀质性和环箍效应等方面阐释了尺寸效应机理.极差分析表明,尺寸效应系数对各影响因素灵敏性从大到小依次为GO、FA和水胶比.相关结果对该水泥基材料的理论研究和工程应用具有一定的参考价值.

关键词：氧化石墨烯、粉煤灰、水泥基材料、协同机理、力学性能、尺寸效应

所属期刊栏目：38

分类号：O341(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后基金;国家重点实验室开放基金;陕西省自然科学基础研究计划项目

在线出版日期：2022-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1869-1876