ISSN:
Website: www.jomc.vn
Bê tông xi măng sử dụng vật liệu nano gốc Graphene: nghiên cứu một số đặc tính cơ học và độ bền
Tóm tắt
Cơ sở hạ tầng bê tông hiện đại đòi hỏi các thành phần kết cấu phải chắc chắn hơn và bền lâu về mặt thời gian. Việc đưa các hạt nano được cho là giúp cải thiện đáng kể đặc tính của vật liệu gốc xi măng. Trong số đó, Graphene đã được quan tâm sử dụng khi làm chất nano để gia cố vật liệu gốc xi măng do tính chất cơ học vượt trội. Tuy nhiên, đặc tính của bê tông phụ thuộc vào mỗi loại Graphene khác nhau. Bài báo này trình bày nghiên cứu về ảnh hưởng của sự kết hợp giữa Graphene (GP) và Graphene oxit (GO) đến tính chất cơ học và độ bền của bê tông. Kết quả cho thấy GO-GP giúp cải thiện cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo khi uốn và độ chống thấm nước của bê tông thông qua việc lấp đầy các lỗ rỗng có kích thước nano và tạo ra các sản phẩm hydrat hóa chất lượng.
Tài liệu tham khảo
- R. V. Sagar, B. K. R. Prasad, and S. S. Kumar, “An experimental study on cracking evolution in concrete and cement mortar by the b-value analysis of acoustic emission technique,” Cem. Concr. Res., vol. 42, no. 8, pp. 1094–1104, Aug. 2012, doi: 10.1016/j.cemconres.2012.05.003.
- Q. Li, C. He, H. Zhou, Z. Xie, and D. Li, “Effects of polycarboxylate superplasticizer-modified graphene oxide on hydration characteristics and mechanical behavior of cement,” Constr. Build. Mater., vol. 272, p. 121904, Feb. 2021, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.121904.
- S. Stankovich et al., “Graphene-based composite materials,” Nature, vol. 442, no. 7100, pp. 282–286, Jul. 2006, doi: 10.1038/nature04969.
- D. Hou, Z. Lu, X. Li, H. Ma, and Z. Li, “Reactive molecular dynamics and experimental study of graphene-cement composites: Structure, dynamics and reinforcement mechanisms,” Carbon N. Y., vol. 115, pp. 188–208, May 2017, doi: 10.1016/j.carbon.2017.01.013.
- Z. Chen, Y. Xu, J. Hua, X. Wang, L. Huang, and X. Zhou, “Mechanical Properties and Shrinkage Behavior of Concrete-Containing Graphene-Oxide Nanosheets,” Materials (Basel)., vol. 13, no. 3, p. 590, Jan. 2020, doi: 10.3390/ma13030590.
- L. Zhao, X. Guo, L. Song, Y. Song, G. Dai, and J. Liu, “An intensive review on the role of graphene oxide in cement-based materials,” Constr. Build. Mater., vol. 241, p. 117939, Apr. 2020, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.117939.
- E. Shamsaei, F. B. de Souza, X. Yao, E. Benhelal, A. Akbari, and W. Duan, “Graphene-based nanosheets for stronger and more durable concrete: A review,” Constr. Build. Mater., vol. 183, pp. 642–660, Sep. 2018, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.06.201.
- Tiêu chuẩn TCVN 7572-4:2006, “Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử - Phần 4: Xác định khối lượng riêng, khối lượng thể tích và độ hút nước.” 2006.
- Tiêu chuẩn TCVN 7572-6:2006, “Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử - Phần 6: Xác định khối lượng thể tích xốp và độ hổng.” 2006.
- Tiểu chuẩn TCVN 7572-7:2006, “Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử - Phần 7: Xác định độ ẩm,” 2006.
- Phùng Văn Lự, Giáo trình vật liệu xây dựng. Nhà xuất bản giáo dục, 2006.
- Tiêu chuẩn 3106:1993, “Hỗn hợp bê tông nặng - Phương pháp thử độ sụt.” 1993.
- Tiêu chuẩn TCVN 3118:1993, “Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén.” 1993.
- Tiêu chuẩn 3119:1993, “Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ kéo khi uốn.” 1993.
- Tiêu chuẩn 3116:1993, “Bê tông nặng - Phương pháp xác định độ chống thấm nước.” 1993.
- ACI 318M, “Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary.” American Concrete Institute, Detroit, USA, 2011.
- J. Liu, L. Zhao, F. Chang, and L. Chi, “Mechanical properties and microstructure of multilayer graphene oxide cement mortar,” Front. Struct. Civ. Eng., vol. 15, no. 4, pp. 1058–1070, Aug. 2021, doi: 10.1007/s11709-021-0747-3.
- S. Lv, H. Hu, J. Zhang, X. Luo, Y. Lei, and L. Sun, “Fabrication of GO/Cement Composites by Incorporation of Few-Layered GO Nanosheets and Characterization of Their Crystal/Chemical Structure and Properties,” Nanomaterials, vol. 7, no. 12, p. 457, Dec. 2017, doi: 10.3390/nano7120457.
- A. P. Singh, M. Mishra, A. Chandra, and S. K. Dhawan, “Graphene oxide/ferrofluid/cement composites for electromagnetic interference shielding application,” Nanotechnology, vol. 22, no. 46, p. 465701, Nov. 2011, doi: 10.1088/0957-4484/22/46/465701.