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世界上第一个石墨烯增强混凝土板浇筑工作完成

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水泥生产是导致全球二氧化碳(CO2)排放的主要原因之一,约占全球CO2排放量的8%。混凝土主要作为全球使用最广泛的建筑材料,会产生大量碳足迹。 5月25日,世界上第一个石墨烯增强混凝土板在英国浇...

水泥生产是导致全球二氧化碳(CO2)排放的主要原因之一,约占全球CO2排放量的8%。混凝土主要作为全球使用最广泛的建筑材料,会产生大量碳足迹。

5月25日,世界上第一个石墨烯增强混凝土板在英国浇筑完成。此次使用的混凝土由英国曼彻斯特大学和Nationwide Engineering的科学人员联合研发制造,名为混凝土烯(Concretene)。与标准混凝土相比,这种新材料的强度提高了约30%,并帮助减少建筑过程中的CO2排放,从而进一步提高建筑的绿色标准。

混凝土烯中添加的微量石墨烯是一种单层碳原子2D材料,不仅能提高强度,还减少了对钢筋的需求,使同等结构性能所需的材料显著减少,从而减少了碳足迹和成本。

据估计,节省的材料将抵消混凝土烯5%的成本,从而使整体成本比使用标准RC30混凝土节省10%—20%。由于使用这种新材料与一般的混凝土无异,只需直接添加微量石墨烯,不会为施工人员带来新的麻烦。

液态混凝土通过水合和胶凝化反应转变成固体形式,石墨烯在最初的水合反应中起到了机械支撑的作用,并在表面起着催化剂的作用,在微观尺度上实现了更好的结合,并使最终产品的强度、耐用性和耐腐蚀性得到提高。

5月6日,混凝土烯首次用于英国巨石阵附近的新南区体育馆的混凝土楼板的浇筑,于5月25日浇筑完成。Nationwide Engineering将在建筑的现场装修和后续运营中,持续监测这种材料的性能,这使体育馆成为测量和评估该材料性能的“活”的实验室。

此外,英国从事铁路基础设施建设的铁路网公司(Network Rail)承诺,在未来4年内将CO2排放量减少11%,在实现这一目标方面,石墨烯增强混凝土显示出了巨大潜力。

(来源:科技日报)


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