石墨尾矿是石墨开采过程中产生的工业废料,本试验通过质量替代法将适量石墨尾矿替代水泥砂浆中的砂子,研究石墨尾矿对水泥砂浆力学性能和电学性能的影响。为了进一步降低水泥砂浆的电阻率,在石墨尾矿(GT)最优掺量下分别复掺功能材料薄层石墨烯(TLG)、多层石墨烯(MLG)、碳纤维(CF),制备石墨尾矿薄层石墨烯(GTCM-TLG)、石墨尾矿多层石墨烯(GTCM-MLG)、石墨尾矿碳纤维(GTCM-CF)三种复相导电水泥砂浆,在指定龄期进行力学和电学试验。具体的研究内容和结论如下:将鸡西市石墨尾矿和萝北市石墨尾矿分别替代水泥砂浆中的部分砂子,进行力学试验和电学试验。结果表明两种石墨尾矿都能够提高水泥砂浆的力学性能和电学性能,当鸡西市石墨尾矿替代量为砂子质量的30%时,力学性能和电学性能达到相对最优。功能材料TLG、MLG、CF都能够降低水泥砂浆的电阻率,其中TLG对水泥砂浆电阻率影响最小,MLG和CF都能够使水泥砂浆的电阻率下降一个数量级。复相导电水泥砂浆的电阻率还受养护龄期、测量温度、测量电压等外部因素影响。通过试验得出电阻率与养护龄期呈线性相关,低温会降低复相导电水泥砂浆的导电性能,采用20V测量电压比4V测量电压更合理。通过GTCM-CF导电水泥砂浆的压敏性试验得出随着CF掺量的提高,电阻变化率呈先下降后提高的趋势。当CF掺量为1.0%时,电阻变化率达到最小值,即压敏性最好。压敏性还受测量电压的影响,20V测量电压下的压敏性比4V测量电压下的压敏性更好。为了分析压缩应力和电阻变化率间的本构关系,对CF掺量为1.0%组试块数据进行了曲线拟合,分析得出两者间的关系最符合抛物线回归方程。