混凝土

将纳米氧化硅和超细粉磨熟料投入行星式搅拌机搅拌，加入去离子水搅拌胶凝组分浆体，静置后，一边搅拌浆体一边加入去离子水和原硅酸获得初始硅酸盐凝胶；再边搅拌边匀速滴加溶出剂获得溶出硅酸盐凝胶，将纳米纤维素溶液加入至溶出硅酸盐凝胶中，加入硅烷偶联剂搅拌获得纳米硅酸盐凝胶悬浮液，再加入石墨烯磁化后，静置滤水烘干得到磁化石墨烯‑纳米硅酸盐凝胶粉末，应用于混凝土中可提高早期混凝土的抗折抗压强度，改善混凝土粘聚性和离析现象。

Argo Living Soils 公司首席执行官 Robert Intile 表示：” Argo Green Concrete Solutions Inc. 的成立是我们公司发展战略的一个重要里程碑。通过将我们在有机材料方面的专业知识与尖端的石墨烯技术相结合，我们的目标是用更环保、更坚固、更耐用的混凝土解决方案彻底改变建筑行业。

HydroGraph 和 ASU 发现，超低剂量的 Fractal Graphene™（0.02%）可以提高胶凝辅料（SCM）的使用量，同时将早期龄期性能提高 70%。此外，在研究中，HydroGraph 生产的两种石墨烯类型–Fractal GrapheneTM 和 Reactive Graphene–以超低剂量（按粘结剂重量，而非混凝土或水泥混合物总重量计算，≤0.02%）掺入水泥基粘结剂中。以极少量添加 HydroGraph 的石墨烯产生了令人印象深刻的结果，包括在 28 天养护后将抗压强度显著提高 21%。强度的提高使水泥用量减少，但强度保持不变，水泥用量减少了 16.7%。

2023 年，BGS 开发出一种用于商品混凝土的石墨烯增强外加剂，直面二氧化碳排放问题；水泥是混凝土混合物中的粘结材料，其排放量占全球二氧化碳排放量的 8%以上。由于采用了石墨烯增强混合物，该试验在不影响整体混凝土产品抗压强度性能的前提下，减少了混凝土中 10% 的水泥含量。BGS 将继续评估将水泥含量减少多达 20% 的机会，以了解在不影响性能或成本的情况下可以做些什么。

本文证实了在碳纤维（CF）表面接枝氧化石墨烯（GO）可改善CF/混凝土基体界面性能并提高混凝土动态力学性能。CF-GO表面的GO发挥“膨胀螺栓”效应，吸引水化产物晶体沉积并调节水化产物晶体结构，从而增强CF-GO/混凝土基体界面结合。

在EllisDon 渥太华团队管理的一个在建项目中，BGS公司专有的石墨烯增强外加剂被无缝集成到Tomlinson Ready Mix 32MPa-C-2 人行道混凝土浇筑的操作流程中。生物基石墨烯增强型混凝土混合料的水泥用量比对照混合料设计少 10%，而不会影响混凝土的新拌特性。实验室试验表明，这种混凝土在 7 天内就能达到 32MPa 的 28 天目标强度。

面对持续的住房短缺问题，3D 打印技术（包括自动化和机器人机械）被誉为一种能以更快、更低成本建造建筑物和基础设施的方法。目前，各方正在努力寻找既能提高生产率，又能实现行业可持续发展目标的 3D 打印材料。 其中一种三维工艺–混凝土打印，在过去五年左…

本文证明了在实际工况条件下使用较低掺量的GO来增强水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的可行性。具有高长径比和良好分散性的纳米片作为纳米外加剂可显著提高水泥基材料耐腐蚀性，为纳米改性水泥基材料中提供了新途径。当预测GO改性砂浆在硫酸盐侵蚀下的使用寿命时，本文所提模型可作为纳米尺度和宏观尺度之间的关键联系。此外，开发考虑GO分散性的模型将是未来研究的重点。

所述泡沫混凝土经过氧化石墨烯‑偏高岭土的改性，大幅提高泡沫混凝土的抗压强度，GO和MK的协同作用可以使得泡沫混凝土具有优良的干密度和导热系数的表现，导热系数则达到了小于0.19W/(m·K)；使得泡沫混凝土达到了质轻、高强和低导热的效果。

本文研究不足在于对FG分散状态和硬化水泥基材料性能的表征不够充分。石墨烯材料由于纳米片结构，在高碱性环境中易团聚。目前缺乏理想的方法来直接表征纳米填料分散性。因此，未来需引入更强大的表征方法。此外，FG可能显著影响水泥基材料的微观结构、力学性能及耐久性。这些方面应在未来深入研究。