分散剂对于把氧化石墨烯纳米材料分散在水泥基复合材料里是很关键的。Mokhtar 他们研究了氧化石墨烯纳米片层对水泥复合材料的力学性能、孔径分布以及微观结构特征有什么影响。研究结果是,把氧化石墨烯纳米片加到水泥基质里之后,抗压强度提高了大概 13%,拉伸强度提高了 41% 呢。
把氧化石墨烯纳米片加到水泥里可以改变水泥浆孔隙的发育情况,这样微观结构就有了明显的改善,水泥基复合材料的力学性能也就跟着变好了。不过呢,GO 的含量增加的话,水泥基质的流动性就会降低,这是因为表面积增大了就需要更多的水。
流动性不够的话,压实就会变得很难,这样就会导致不均匀,还会有很多气隙,水泥强度就降低了。Fakhim 他们研究了掺入聚羧酸类高效减水剂来改善 GO 纳米片在水泥里的分散性,还测试了掺有 0.1 - 2wt% 的 GO 和 0.5wt% 高效减水剂的石墨烯 - 水泥纳米复合材料的机械强度,并且和没有使用 GO 制备的水泥做了比较。结果发现,水泥砂浆的抗拉强度随着 GO 掺量的增加而增加,当 GO 达到 1.5% 的时候,抗拉强度提高了 48%。用超高分辨率场发射扫描电子显微镜(FE - SEM)观察含有 1.5% 重量 GO 的样品的断裂表面,能看到纳米 GO 薄片在基体里分散得很好,没有发现聚集体。