混凝土

Novusterra 专注于利用煤炭等碳基产品生产低成本、高质量碳纳米结构和石墨烯的专利技术的开发和商业化，旨在将其产品用于未来的可持续基础设施、能源存储、农业和水务领域过滤市场。作为石墨烯工艺的一部分生产的碳纳米结构可用作具有成本效益的添加剂，以增强和改善混凝土、沥青和其他建筑材料的固化时间。这种添加剂预计将提高美国空军跑道、道路、建筑物以及美国和国外机场的其他基础设施的耐用性和寿命。

理论上，纳米裂缝首先在局部形成并逐渐扩张，最终导致宏观裂缝的形成。因此，阻止纳米裂缝形成至关重要。目前，由于其小尺寸和优异的物理力学性能，纳米材料被广泛应用于防止纳米裂缝的产生和扩展。其中，氧化石墨烯（GO）是一种备受关注的纳米增强材料，其高比表面积（700~1500 m2/g）、高弹性模量（23~42 GPa）和抗拉强度（130 GPa）引起了广泛关注。

总部位于曼彻斯特的 Concretene 已与打桩和预制混凝土制造商 Roger Bulllivant 达成协议，供应其石墨烯增强外加剂，以完成混凝土的减碳。

他们使用弱石墨烯溶液对再生骨料进行了测试，以生产出可能优于水泥基混合物中未经处理的再生骨料的混凝土。这篇论文“含有原始石墨烯处理的再生混凝土骨料的混凝土性能”发表在《Resources, Conservation and Recycling》杂志上。

“氧化石墨烯的表面有官能团，就像材料表面的粘点一样，可以抓住其他东西，”皇家墨尔本理工大学的副教授说。乔纳森·特兰教授。“这些‘粘点’主要由各种含氧官能团组成，在促进其与水泥等其他材料更强的结合方面发挥着至关重要的作用。这种牢固的结合可以提高混凝土的整体强度。”

第二阶段试验使用了 4 吨含有 PureGRAPH® 的助磨剂，以生产规模额外生产 600 吨石墨烯增强水泥。重点是在增加石墨烯负载水平时优化配料方法，从而改变助磨剂的配方。此阶段建立在早期工作的基础上，预计将于 2024 年 1 月得出结果，该结果将用于与第一阶段试验进行性能比较。

二维氧化石墨烯（GO）纳米片具有高比表面积、优异的弹性模量和高拉伸强度等优异性能，是水泥基复合材料中研究最多的二维材料。含有羧酸基团的GO纳米片可以在GO与水泥基体间产生界面粘附，显著提高纳米复合材料力学性能。此外，GO能与聚合物形成复合材料，显著提高PMC复合材料力学性能。

混凝土用于建筑物、道路和桥梁已有数千年的历史。混凝土坚固、有弹性且易于生产，尽管这种材料已经经过几个世纪的精炼，但我们仍然相信混凝土可以进一步发展并变得更加耐用。