Сверхпрочный экобетон на основе графена

На 146 % прочнее, на 88 % емче по количеству вмещаемой теплоты — инкорпорирование графена на наноуровне позволило получить улучшенный бетон.

Графен — материал, состоящий из одного слоя атомов углерода, связанных между собой гексагональной двумерной кристаллической решеткой (за его открытие в 2010 году была выдана Нобелевская премия). Очень высокая прочность (1 м2 графенового листа выдерживает 4 кг веса), хорошая проводимость тепла, гибкость, прозрачность, способность пропускать молекулы воды, не пропуская остальные, уже востребованы в производстве солнечных батарей, создании гибкой/миниатюрной электроники, установках опреснения воды и даже презервативов. Теперь ученые использовали его для создания более крепкого, более водостойкого и более экологичного («зеленого») бетона.

Чтобы создать новый строительный материал, исследователи британского университета Эксетера использовали метод приостановки хлопьев графена в воде, смешивая затем эту воду с традиционными бетонными ингредиентами, такими как цемент и наполнитель. Технология оказалась недорогой и совместимой с современными крупномасштабными производственными требованиями.

Испытания усиленного бетона показали 146-% увеличение прочности на сжатие, 79,5-% увеличение прочности на изгиб (увеличение модуля Юнга), снижение водопроницаемости почти на 400 %. При этом материал полностью соответствует британским и европейским стандартам строительства.

Увеличение прочности и сопротивляемости бетона воздействию влаги позволит строить более долговечные сооружения. Помимо этого, включение графена в бетон вместо 50 % других используемых для его производства материалов, в том числе и цемента, позволит сократить вредные выбросы СО2 на 446 кг/тонну (производство основного компонента цемента является основным источником выбросов углекислого газа).

Отдельно стоит рассмотреть увеличение теплопроводности. Стены из улучшенного материала смогут запасать больше тепла и поддерживать приемлемую температуру на протяжении суток после отключения отопительного элемента (например, печи), что особенно востребовано в периодически отапливаемых строениях.

Разработка, по мнению ученых, может стать основой для производства наноматериалов, которые при добавлении к цементу повысят эффективность и надежность строительных работ во всем мире.

Мы в Facebook 

Мы в Telegram

Подписывайтесь и будьте с нами:

Последнее изменение: 10.10.2018

 

Статья размещена Страница «Материалы».

Назад ко всем статьям