南阿尔伯塔理工学院 – 在钱多斯建筑公司（Chandos Construction）的帮助下，卡尔加里南阿尔伯塔理工学院（Southern Alberta Institute of Technology，SAIT）的一组土木工程技术专业学生开展了一个研究项目，通过浇筑人行道板对混凝土进行了测试，并在进行了一系列冻融和抗压评估后发现，由于使用了一定量的石墨烯，材料的强度得到了显著提高。
一群土木工程技术专业的学生在卡尔加里的南阿尔伯塔理工学院（SAIT）开展了一个研究项目，他们得出结论认为，在混凝土中添加一定量的石墨烯可以使材料更不透水，并提高混合材料的强度。
学生们通过浇筑人行道石板对混凝土进行了测试，在进行了多次冻融和抗压评估后，发现材料的强度显著提高。
这项研究非常重要，因为它可以用来减少卡尔加里昂贵的人行道维修费用。仅在 2023 年，该市在人行道维修上就花费了 800 万美元。
项目负责人德里克-梁（Derrick Leung）现在是卡尔加里城市系统有限公司（Urban Systems Ltd. in Calgary）的土木工程技术专家。”我们能够将强度提高约 14%。
关于石墨烯如何使混凝土更耐用、更防水，已经有很多研究，但学生们想亲自看看它是否能专门用于卡尔加里的人行道，因为冬季反复的冻融循环导致人行道长期容易开裂。
最初，作为年终项目的一部分，学生们打算探索如何改善沥青路面，但在了解到卡尔加里的人行道维修费用高昂后，他们选择了混凝土。
该学院的一名教师提醒学生们注意石墨烯的潜力，以及在过去几十年中，如何在混凝土中应用石墨烯进行了大量研究。
剩下的就是历史了。
SAIT 荣誉出品 – 在六个月的时间里，团队成员研究了在混凝土中使用石墨烯的优势，并测试了不同的混合物。他们浇筑了混合物的石板，并进行了一系列抗压和冻融测试。
团队成员还包括 SAIT 学生 Tony Ly、Pinyo Sirisettanan 和 Chi Kin Wong，他们利用这项研究，测试了在混凝土混合物中添加不同量的石墨烯会发生什么。
石墨烯是自然界中最重要的元素之一，与铅笔芯等日常用品中的材料相同。它是一种由纯碳制成的坚韧、柔韧而轻盈的物质，其耐磨性是钢的 200 倍，重量是铝的 5 倍。许多行业都在使用它。
Leung 说，在混凝土中嵌入了一层超薄材料，确切地说是 0.25 纳米。
“他指出：”与钢筋等混凝土中添加的传统纤维相比，这种材料非常微小。”就柔韧性而言，石墨烯的柔韧性要比钢材高得多”。
在六个月的时间里，团队成员研究了在混凝土中使用石墨烯的优势，并测试了不同的混合物。他们浇筑了混合混凝土板，并进行了一系列抗压和冻融测试。
他们没有设备研究微观层面发生了什么，但发现石墨烯确实有助于混凝土中各元素的粘合过程。
钱多斯建筑公司（Chandos Construction）在 SAIT 校园内做了很多工作）的帮助下，该团队得以浇筑了几块楼板，并在实际环境中测试了他们在实验室中学到的有关该产品的知识。
“Leung说：”我们得到了他们的帮助，并使用了他们的一些设备，我们能够浇筑两块石板，并在室外环境中进行测试，而不是在实验室控制的环境中进行测试。
结论是什么？
研究小组证明，在混凝土中添加石墨烯后，人行道石板不仅更坚固、更不透水，而且抗开裂能力更强。
还有一个额外的好处是，如果提高了材料的强度，就可以减少水泥的用量（水泥是混凝土的主要成分，也是二氧化碳的主要排放者），从而减少温室气体的排放。
Leung说，鉴于卡尔加里人行道的问题，这些发现可能会被证明是一种解决方案。
该团队现在希望市政府能进行自己的测试，以确定改用石墨烯是否有益。与此同时，南澳理工学院的其他研究小组也已经开始了该团队的研究，并在此基础上继续完善研究成果。
“Leung说：”他们正在研究我们在项目研究期间没有找到答案的问题。
其中一个问题就是混凝土的灵活性。研究小组没有时间或能力对材料的挠度进行纹理分析。
虽然研究小组关注的是将这种材料用于人行道混凝土，但 Leung 说它的应用是无限的，这种混合物还可以用于建筑物和地下室等其他用途。
“它需要更多的时间，还有更多的问题需要回答，而我们一直没有找到答案”。
本文来自Journal of Commerce，本文观点不代表石墨烯网立场，转载请联系原作者。
