建筑材料科普:石墨烯混凝土-建筑领域的革命性创新

石墨烯是一种神奇的材料,能够将最古老的建筑材料转化为更环保、更可持续的选择 。英国埃克塞特大学正在研究将石墨烯纳入混凝土生产过程,以开发一种称为石墨烯混凝土的新型复合材料 。最终获得的复合混凝土的强度是传统混凝土的两倍 。
石墨烯比羽毛轻,比铜导电性更强 。它具有比钢更大的强度,并且正在慢慢主导钢筋混凝土产品 。本文探讨了石墨烯的性质及其对混凝土结构的影响 。
石墨烯 – 奇迹材料【建筑材料科普:石墨烯混凝土-建筑领域的革命性创新】石墨烯由排列成蜂窝晶格图案的碳原子组成 。结构几乎是透明的,有一个原子厚度 。当用于混凝土时,与传统混凝土相比,该材料赋予的强度要大200倍,并使混凝土轻六倍 。因此,石墨烯的这些特性有助于生产轻质复合材料 。
石墨烯是热和电的良好导体 。它吸收约2%的光,不渗透氢气,氦气和其他轻质气体 。

建筑材料科普:石墨烯混凝土-建筑领域的革命性创新

文章插图
混凝土中的石墨烯石墨烯是世界上最强大的人造材料,拉伸强度为130 GPa,弹性模量为1 Pa.石墨烯的固有强度有助于在施加25%的应变后恢复材料的原始形状 。它的尺寸小于1微米,非常适合与水泥基粘合剂,外加剂和骨料混合,以获得更好的混凝土 。
埃克塞特大学的研究人员设计了一种将石墨烯片悬浮在水中的方法 。这种水与传统的混凝土配料,水泥和骨料混合 。整个过程价格低廉,符合现代建筑要求 。石墨烯添加剂很容易与水混合并添加到混凝土中 。因此,这不需要任何额外的设备来处理 。
石墨烯增强混凝土经过测试,发现符合英国和欧洲的建筑标准 。抗压强度提高146%,抗弯强度提高70%,渗透率降低400% 。
在混凝土中掺入石墨烯将开发出具有更高耐久性的结构 。
混凝土中的石墨烯可以减少传统混凝土中使用的原材料的约50% 。据报道,它带来了水泥含量的显着降低 。研究人员指出,这项技术可以减少446公斤/吨的二氧化碳 。
石墨烯混凝土的优点石墨烯在混凝土中提供的三种主要解决方案是混凝土的体积,强度和耐水性 。
1. 混凝土中的石墨烯改变了混凝土的化学性质,使其更坚固耐用 。混凝土的体积减少了15%,减少了硬化过程中散发的热量 。
2. 混凝土中的石墨烯将抗弯强度提高了70%,从而减少了钢筋的用量 。因此,实现了每个产品的大量成本节约 。
3. 混凝土的耐水性提高了300%,延长了使用寿命,节省了维护成本 。
石墨烯混凝土的应用石墨烯混凝土的重要应用有:
1. 预制楼梯、预制混凝土板和防水基础的施工
2. 建造化粪池和水箱、排水室和铁路枕木 。
3. 管道顶墙的施工
4. 建造户外厨房和花园楼梯
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常见问题什么是石墨烯混凝土?石墨烯与传统混凝土生产相结合,在埃克塞特大学进行的一项研究中开发一种称为石墨烯混凝土的新型复合材料 。
石墨烯混凝土有哪些特点?石墨烯增强混凝土经过测试,发现符合英国和欧洲的建筑标准 。抗压强度提高146%,抗弯强度提高70%,渗透率降低400% 。
石墨烯混凝土有哪些应用?石墨烯混凝土的重要应用是预制楼梯单元,管道头墙,化粪池和水箱的建设 。

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