石墨烯粉体对水泥基材料耐久性的具体影响已有多个实验和案例研究支持。以下是几个关键的研究和案例:
通过氯化物扩散试验、微观结构表征和分子动力学研究,系统地研究了氧化石墨烯(GO)在水泥材料中的传输性能。研究表明,GO作为独特的二维纳米增强材料,能够显著提高水泥基材料的不渗透性,从而增强其耐久性。
研究表明,在不同掺量(0.025%、0.05%、0.075%和0.10%)的氧化石墨烯(GO)作用下,水泥混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗弯强度均有所提升。这些结果表明GO的加入不仅改善了水泥混凝土的力学性能,还增强了其耐久性。
英国FirstGraphene公司生产的PureGRAPH石墨烯增强水泥在一条高速公路基础设施项目中进行了现场试验。该石墨烯增强混凝土板在运行超过200天后,面对重型车辆频繁移动、磨损和恶劣天气条件的考验,仍保持良好的强度和完整性。这证明了石墨烯增强水泥在恶劣环境中的可靠性,并且在生产过程中减少了15%的CO2排放量。
研究表明,当GO掺量为0.04%时,水泥水化产物中的针状、棒状和片层状晶体结构更加致密,其抗压强度和抗折强度分别提高了39.38%和56.43%。此外,一定掺量的GO降低了水泥砂浆复合材料的孔隙度,并阻止Cl-和SO4^2-的侵蚀,显著改善了其耐久性。
纳米氧化石墨烯(NGO)被掺入低水胶比水泥净浆及水泥砂浆中,研究发现NGO掺量对凝结时间、流动度、力学性能和耐久性均有积极影响。这进一步证实了石墨烯在提高水泥基材料性能方面的潜力。
加拿大莫纳什大学开发了一种技术,通过添加0.05%的氧化石墨烯(GO),可以减少总孔隙率,优化骨架结构,提高抗压强度并增强水泥基材的耐久性。这项技术目前正寻求行业合作伙伴以进一步开发和商业化。
综合我搜索到的资料,可以看出石墨烯粉体特别是氧化石墨烯(GO)在提高水泥基材料的力学性能和耐久性方面具有显著效果。