氧化石墨烯(GO)具备良好的力学性能与很大的比表面积,作为外加掺和料掺入水泥基材料以及混凝土中能增强水泥基材料以及混凝土的强度,在以水泥基材料和混凝土为研究对象具有广泛的应用前景,同时也遇到了氧化石墨烯在拌合物中分散困难,存在氧化石墨烯掺量大、经济性不好的问题。为了改善GO在水泥基以及混凝土中的分散性问题,本文以水泥基材料、混凝土为研究对象,研究氧化石墨烯在水泥基材料以及高性能混凝土中的应用。为此,制备了GO水溶液,并利用制备的GO溶液与聚羧酸减水剂(PC)单体合成氧化石墨烯/聚羧酸减水剂复合物(GPC),另外利用合成的复合聚羧酸减水剂GPC制备了硬化水泥浆体以及C60高性能混凝土,并对其性能进行分析。由于GO的比表面积大,同时具有二维片状纳米结构。因此其在胶凝材料中由于位阻大,其分散性很差。本论文中利用氧化石墨烯与聚羧酸减水剂单体聚合形成复合型减水剂,利用减水剂的表面均匀吸附作用以及空间位阻使氧化石墨烯均匀分散在水泥浆体以及混凝土中。本论文的内容以及结论分以下三部分阐述:(1)氧化石墨烯水溶液的制备对制备的GO进行了红外光谱(FI-IR)、X射线衍射、以及透射电镜(TEM)表征,并通过改变高锰酸钾的用量,探究了氧化剂用量对石墨氧化程度的影响。可以得到结论为:当氧化石墨烯的合成条件为10℃左右搅拌2小时,在35℃的条件下搅拌6小时。并在80℃的条件下搅拌30min时,合成的氧化石墨烯片层从单层到多层不等;氧化剂的用量越大,石墨的氧化程度越大,GO片层上的氧含量增多,连带的含氧基团也随着增多。(2)氧化石墨烯/聚羧酸减水剂复合物的制备对合成的GPC进行红外光谱、热重、核磁共振以及透射电镜表征,并利用GPC进行水泥净浆流动度实验。探究了复合物中氧化石墨烯含量以及单体配比对GO-PC复掺水泥浆体流动度的影响。并进行了氧化石墨烯在聚羧酸减水剂中的分散性实验。探究了GPC的掺量对水泥净浆流动度的影响实验。得到结论:聚羧酸长链结构成功复合在氧化石墨烯片状结构上,主要通过氢键以及酯键连接;当氧化石墨烯的掺量低于2.0%时,随氧化石墨烯含量的增多,GO-PC复掺水泥净浆的流动度同步提升,当超过2.0%时对GO-PC复掺水泥净浆的减水率有所减小;当AA:MAD:TPEG的摩尔比为2:2:1时,合成复合材料GPC对水泥净浆的减水率效果最好;氧化石墨烯与聚羧酸减水剂单体共聚后,能使氧化石墨烯的分散性提高,不易团聚,能存放很久而保持均匀分散;含固量为20%时GPC的饱和掺量为0.8%。(3)GO-PC复掺高性能混凝土的制备该部分制备了GO-PC复掺硬化水泥浆以及混凝土,从水泥净浆流动度以及混凝土坍落度判断制备的水泥浆体以及混凝土拌合物的流动性。从抗压强度以及抗折强度判断其力学性能。得到的结论为:氧化石墨烯掺入水泥浆体与混凝土中都能提升硬化水泥浆体以及混凝土的力学性能,对于硬化水泥浆体的提升效果更好;氧化石墨烯相对于水泥的最佳复掺量为0.016%。硅灰对GO-PC复掺水泥浆体具有协同增强作用。