混凝土

为了形成这种材料，该团队将极少量的石墨烯添加到水和水泥中，在那里，石墨烯既是一种机械支持，又为将混合物变成混凝土浆的化学反应提供额外的催化剂表面。最终的结果是在微观尺度上改善了粘合性，而且材料比标准混凝土强30%左右。

Tour和他的同事在2020年推出的闪蒸工艺已被用于转换食物垃圾，塑料和其他碳源，方法是将它们暴露在电击中，从样品中除去除碳原子以外的所有物质。这些碳原子重新组装成有价值的涡轮层石墨烯，其未对齐的层比通过石墨剥落产生的石墨烯更可溶。这使得它更容易在复合材料中使用。

据悉，美国莱斯大学（Rice University）的研究人员开发了一种新工艺，将旧轮胎转化为石墨烯，然后可以用来制造混凝土。这样不仅更加环保，而且研究团队表示，运用此技术最终制成的混凝土会更加坚固。

该成果通过流变剪切法制备出定向分布多尺度短切不锈钢纤维的UHPC材料，并针对其力学性能、导电性能以及压阻性能及机理开展了系统研究，得出了定向分布不锈钢纤维对UHPC力学性能以及导电和压阻等功能特性的增强效果并揭示了相关机理性问题，进一步改善了多功能智能混凝土的自感知特性，提高了混凝土中的应力应变、裂纹损伤、导电性等自感知性能的精度和稳定性。该成果将材料、土木、力学和电学等多门学科融合，具有较高创新性，也是柳俊哲教授团队在高性能混凝土方向系列成果之一。

据悉，早在2019年3月30日，西安建筑科技大学就对外发布了该项国际领先水平科研成果，备受业内外瞩目。高延性混凝土是基于微观力学的设计原理，以水泥、石英砂等为基体的纤维增强复合材料。与普通混凝土相比，具有高强度、高韧性、高抗裂性能和高耐损伤能力，拉伸性能可达普通混凝土的200倍，也被称为“可弯曲”混凝土。

土木工程领域天天打交道的混凝土，如果加入玄武岩纤维，会发生怎样的变化?占玉林教授的团队实验发现，玄武岩纤维可以有效抑制混凝土收缩，使混凝土收缩率降低，进一步防止裂缝的产生。“但也要控制比例，混凝土内玄武岩纤维体积掺量不应超过1%，水泥砂浆玄武岩纤维体积掺量不应超过2%。”

此项目是由黑龙江省华升石墨股份有限公司牵头，哈尔滨工程大学材化学院专家作为关键技术指导，市现代建材科技有限公司、市技术监督局检验检测中心及省权鉴石墨检测服务有限公司共同努力进行技术攻关实现的。

研究人员使用液相剥离技术将石墨烯层从基础材料石墨上剥离下来，但是对这一常规过程进行了新的调整-他们在混合物中添加了二氧化钛纳米颗粒。这使他们能够创建一种新的石墨烯-二氧化钛纳米复合材料。

石墨烯优异的力学、电学、热学性能，使其成为增强水泥基材料抗拉强度、韧性和电学性能的重要材料。凭借其在基体中的体积效应、表面效应、填充效应，石墨烯在改善水泥基材料的抗拉强度、韧性、渗透性以及耐久性等方面展现出良好的应用前景。

“然而，也许更重要的是，通过加入石墨烯，我们可以将制造混凝土所需的材料量减少约 50%，从而大幅减少 446 千克/吨的碳排放量。