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孫婷婷 ，王   碩

 

（鄭州商學院 智能建造學院 ，鄭州 451200)

摘   要 ：為了研究不同摻量氧化石墨烯對水泥石的微納米力學性和水泥水化產物微觀形貌的影響 ，通過納米壓痕試驗和掃描電鏡微觀測試技術表征硬化水泥石的微納米力學性能和水化產物的微觀形貌。結果表明： 相比于空白對照組 ，1 、3  d 齡期水泥試塊的壓痕模量提高幅度分別為 24. 59% 、28. 86% ,  硬度提高幅度分別為24. 20% 、26. 39% ,  氧化石墨烯摻入能夠顯著提高硬化水泥石早期微納米力學性能 ；隨著 GO 摻量增加 ，水泥試塊的壓痕模量和硬度呈先上升后下降趨勢 ， 當 GO 摻量為 0. 04% 時 ，不同齡期水泥試塊的壓痕模量和硬度都達到最大值 ；摻入適量且分散均勻的氧化石墨烯能使水泥水化產物在不斷生長過程中相互交錯 、共生 、貫穿 、嵌合等形成較有序的微觀結構 ，能夠填充孔洞 ，降低水泥石孔隙率 ，形成較為密實的結構 ，進而提高水泥基材料微納米力學性能。研究成果可為水泥基材料微納米力學性能優化提供借鑒與參考。

關鍵詞：氧化石墨烯 ；水泥基材料 ；納米壓痕 ；微納米力學性能 ；微觀結構

中圖分類號：TU528           文獻標志碼：A            文章編號： 1005- 8249   (2026)  01- 0042- 05

DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2026.01 .008

SUN Tingting ,  WANG Shuo

(Intelligent Construction Engineering College ,  Zhengzhou Business University ,  Zhengzhou 451200 ,  China) Abstract :  To research effects of different graphene oxide  contents  on micro - nano mechanical properties  of cement  stone  and micro - morphology of hydration products ,  nanoindentation tests and scanning electron microscopy were employed to characterize micro - nano mechanical properties  of hardened  cement  stone  and  micro - morphology  of hydration  products .   The  results  show   that , compared with blank group ,  the  indentation modulus  of cement  specimens  aged  1  d  and  3  d  increased  by  24. 59%   and 28. 86% ,  respectively ,  while the hardness increased by 24. 20%  and 26. 39% .    Therefore ,  the incorporation of graphene oxide can significantly improve early micro - nano mechanical properties of cement - based materials;  With increase of GO  content , the indentation modulus and hardness of cement specimens showed an increasing and decreasing trend ,  when the GO dosage is 0. 04% ,  the  indentation  modulus   and  hardness   of  cement  test  blocks   of  different  ages   reach  maximum  value;   the   cement hydration products can cross ,  symbiosis ,  penetration and inlay ,  fill the holes ,  reduce the porosity of cement ,  and form a more dense structure ,  the  micro - nano  mechanical  properties  of  cement  - based  materials  are  improved .    The  results  can provide reference for optimization of micro - nano mechanical properties of cement - based  materials .

Key words :  graphene oxide;  cement - based materials;  nano indentation;  micro - nano mechanical properties;  microstructure

項目來源：鋁相協同激發 PAC 廢渣高值化制備綠色功能型 UHPC 及其涉水工程研究  (262102230153) 。

作者簡介：孫婷婷  (1991 —) ,  女 ，碩士研究生 ，講師 ，研究方向：水泥基材料微納米力學性能。

收稿日期：2023 - 08 - 16