氧化石墨烯可改善水泥基体的微观结构,从而大幅度提高水泥基材料的强度、韧性和耐久性等宏观性能,在复合材料领域内有着广阔的应用前景。研究表明,单掺氧化石墨烯时会降低水泥基材料的工作性能,而矿渣粉等矿物掺和料能显著改善水泥基材料的性能。故本文基于矿渣粉和氧化石墨烯的协同效应研究水泥基材料在冻融损伤条件下的性能。主要研究内容包括:1)考虑矿渣粉掺量、氧化石墨烯掺量和水胶比三个影响因素,设计正交试验方案,通过试验测试得到水泥砂浆的流动性,进一步分析得出流动性随各因素的变化规律;采用正交试验的极差分析法,研究流动性对各影响因素的灵敏性,并得到相对应的最佳配合比。2)采用实验室快冻法对矿渣粉和氧化石墨烯协同作用下水泥基材料的抗冻性能进行研究,分析水泥基材料的外观形态、质量损失率、相对动弹性模量等抗冻性能指标随各影响因素的变化趋势。采用正交试验极差分析法,研究抗冻性能对各影响因素的灵敏性,并得到相对应的最佳配合比。3)对冻融损伤后的水泥基材料的力学性能进行研究,利用单轴抗压试验、三点弯曲试验,测试其水泥基材料抗压和抗折强度。分析得出力学性能随氧化石墨烯和矿渣粉掺量、水胶比三种影响因素的变化规律;采用正交试验的极差分析法,研究冻融损伤后的力学性能对各影响因素的灵敏性,并得到相对应的最佳配合比。借助扫描电镜,对水泥基材料微观结构和微观产物变化进行观察分析,从微观角度分析抗冻性能和冻融损伤后的力学性能。