哈尔滨工业大学土木工程系Guofang Chen等–石墨烯纳米片对氯离子腐蚀下混凝土微观结构和抗压性能影响的实验研究

在海洋环境中，氯化物侵蚀对混凝土耐久性的影响最为显著。论文研究了石墨烯对氯离子长期腐蚀混凝土微观结构和抗压性能的影响。结果表明，在氯化钠溶液中浸泡0、40、80、120和240天后，添加0.05 wt%的石墨烯纳米片(GNPs)，其抗压强度较普通混凝土分别提高了20.92%、21.97%、19.13%、19.43%和17.81%。随着氯离子腐蚀时间的增加，石墨烯混凝土的动态弹性模量逐渐增大。两种混凝土的SEM、XRD、抗压性能和氯离子含量测试结果表明，石墨烯混凝土抗氯离子性能比普通混凝土更好、更稳定。

图1. 腐蚀0 d混凝土的SEM图像:(a)普通混凝土;(b)石墨烯混凝土。

图2. 腐蚀40 d混凝土的SEM图像:(a)普通混凝土;(b)石墨烯混凝土;(c)。

图3. 腐蚀80 d混凝土的SEM图像:(a)普通混凝土;(b)石墨烯混凝土。

图4. 腐蚀120 d混凝土的SEM图像:(a)普通混凝土;(b)石墨烯混凝土。

图5. 腐蚀240 d混凝土的SEM图像:(a)普通混凝土;(b)石墨烯混凝土。

图6. 不同腐蚀天数混凝土的XRD图:(a) 0 d;(b) 40 d;(c) 80 d;(d) 120 d;(e) 240 d。

图7. (a)浸泡时间与L的关系;(b)浸泡时间对L_P/L_S的影响。

图8. 浸泡间隔与V的关系。

图9. (a)浸泡时间对相对动态弹性模量的影响(b) E_Prd/E_Srd与浸泡时间的关系。

图10. 不同浸泡时间下的抗压强度。

相关研究成果由哈尔滨工业大学土木工程系Guofang Chen等人于2022年发表在Construction and Building Materials (https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.129564)上。原文：Experimental study of the effects of graphene nanoplatelets on microstructure and compressive properties of concrete under chloride ion corrosion。