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孫婷婷 ，王   碩

 

（鄭州商學(xué)院 智能建造學(xué)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(xué)性和水泥水化產(chǎn)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(shù)表征硬化水泥石的微納米力學(xué)性能和水化產(chǎn)物的微觀形貌。結(jié)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(xué)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(dāng) 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(dá)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(chǎn)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(jié)構(gòu) ，能夠填充孔洞 ，降低水泥石孔隙率 ，形成較為密實的結(jié)構(gòu) ，進(jìn)而提高水泥基材料微納米力學(xué)性能。研究成果可為水泥基材料微納米力學(xué)性能優(yōu)化提供借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：氧化石墨烯 ；水泥基材料 ；納米壓痕 ；微納米力學(xué)性能 ；微觀結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TU528           文獻(xiàn)標(biāo)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(xié)同激發(fā) 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(xué)性能。

收稿日期：2023 - 08 - 16