石墨烯混凝土

“您只需要很少的数量 - 只是塞文顿卡车中的一个小袋子”

认识想要在工业规模上添加超强材料的先驱者。我们听说了很多关于近年来石墨烯– the one-atom thick, super-strong version of carbon that will revolutionise material science by making everything stronger, lighter and more efficient in every way. Some 200 times stronger than steel, and 1 million times more conductive than copper, it’s truly astonishing stuff.

但是，应用石墨烯技术通常被证明很困难，并且使用它来生产高性能混凝土，这两者都受到了成本的阻碍（直到最近每克最高150美元），并且难以通过混合物均匀地分配石墨烯。现在，由于第一石墨烯的进步，这可能正在改变，这是一家起源于曼彻斯特大学早期开发的公司。

“要从石墨烯中获得最好的东西，您首先需要高质量，一致的产品，”第一格烯的澳大利亚商业经理Todd McGurgan说。“当人们以前添加石墨烯时，结果往往令人失望，因为质量不存在，或者石墨烯不能正确分散，而是留下无效的团聚。”

To obtain the desired improvements in performance, atom-sized platelets of a graphene additive are used to enhance the calcium silicate hydrate phase of concrete, supercharging the strength of the cement as it begins to set. “To properly disperse the platelets so they work as nano-particles, they are pre-dispersed in a liquid formulation, preventing agglomeration and ensuring an even distribution within the cement hydration phases.”

First石墨烯正在与许多混合物和混凝土生产商合作，以在各种类型的混凝土中测试其产品的影响。“到目前为止，我们发现明显的压缩，弯曲和拉伸强度增长约为30％，渗透性降低。进一步的测试表明，硫酸盐和氯化物的进化，干燥收缩，弹性和耐磨性的模量。”

当然，现有的混合技术已经可以实现许多理想的效果。但是，通过添加石墨烯，可以测量更高的性能：“使用石墨烯添加剂，您可以使用较少的水泥获得强度。此外，它已显示可减少“同一样品”测试样品中的标准偏差，这通常是一个非常高的混凝土混合物的问题。”

麦格尔根（McGurgan）认为这是这项技术的激动人心的时刻。“现在我们有了可靠的产品，即以商业规模生产的工厂，成本大大降低到每公斤350美元以下。这听起来很昂贵，但是您只需要很少的数量 - 约为混合物的0.05％，或一批混凝土中只有几克。”

他强调的是，石墨烯不是水泥替代品，而是用于高性能混合物的强大混合物。“您不需要石墨烯才能用于基本混凝土，但是对于其他的，潜力是巨大的。这些好处可以应用于多种类型的混凝土，Shotcrete，砂浆，灌浆和混凝土维修产品。”

石墨烯绝对是一种奇迹材料。而且，如果第一个石墨烯和麦克古（McGurgan）称其为正确，那么漫长的等待才能意识到其好处很快就会结束。

^{面试托尼·怀特海
出版于CQ 2021}