用于抹灰和3D打印建筑的石墨烯水泥：Argo的早期测试结果

Argo Graphene Solutions进行的早期测试探讨了石墨烯增强水泥如何改善抹灰的施工、粘结性和防水性，同时为3D建筑打印开辟了新的可能性。

主要发现

• 更佳的稠度
  在抹灰施工过程中，操作和涂抹性能更加稳定。
• 更强的粘结力
  与传统混合料相比，粘结性能得到提升。
• 更致密的表面
  施工并固化后，观察到表面密度明显更高。
• 防水性
  在测试条件下，水未能完全渗透到石墨烯增强的底层抹灰中。

简而言之

石墨烯增强水泥的应用范围正超越传统的混凝土板。Argo Graphene Solutions 最近开展了一项早期测试，旨在评估其在抹灰底层应用中的性能，同时探索其在3D建筑打印领域的潜力。

在抹灰试验中，与常规对照混合料相比，石墨烯增强混合料表现出令人鼓舞的操作性能、更强的粘结力、更致密的表面以及更优的抗渗水性能。

该公司还在探索其石墨烯分散技术如何应用于3D打印水泥配方——在该应用中，材料必须在通过喷嘴的同时保持足够的内聚力以维持形状。

• 在抹灰底层涂层应用中，对石墨烯增强水泥与传统配方进行了对比测试。
• 该混合料在施工过程中表现出更佳的稠度和可展性。
• Argo公司观察到其粘结力更强，表面密度明显更高。
• 在测试条件下，水未能完全渗透到石墨烯增强的底层涂层中。
• 3D建筑打印正作为一项潜在的未来应用进行评估。

为何抹灰和3D打印与混凝土板浇筑面临不同的技术挑战

浇筑混凝土板与抹灰施工对水泥混合物提出了截然不同的要求。

混凝土板需要流入模板中，并固化成坚固、均匀的整体。抹灰层必须均匀地铺展在垂直表面上，与底层材料紧密粘结，并能通过相对较薄的层厚抵御水分渗透。

3D建筑打印带来了新的挑战。混合物必须顺畅地从喷嘴中流出，并在喷出后立即保持其形状。在材料持续固化的过程中，每一层都必须支撑起下一层的重量。

在这两种应用中，可加工性和内聚力与材料的最终强度同样重要。这就是为什么Argo在早期测试中不仅关注抗压强度，还考察了稠度、粘结力和防水性。

Argo 实际进行了哪些测试

Argo 将其石墨烯添加剂直接掺入水泥基底涂层混合料中——该底涂层是抹灰系统中在褐色涂层和面层涂层之前施涂的基础层。

将这种石墨烯增强混合料与不含石墨烯的传统水泥配方进行了并行对比。随后，Argo 评估了每种混合料在搅拌和施工过程中的表现，最后对固化的底涂层进行了粘结性能和防水性能的评估。

初步结果显示

在抹灰施工的多个方面，初步观察结果均较为积极。测试不仅关注抗压强度，还考察了该材料在施工过程中的操作性能以及固化后的表现。

01. 更佳的稠度和可涂抹性

在施工过程中，石墨烯增强混合物的稠度比标准配方更均匀，在搅拌或铺放过程中未出现任何问题。

对于抹灰而言，均匀的延展性至关重要，因为涂抹不均会形成薄弱点，可能导致后续涂层开裂或粘结不良。

02. 更强的粘结力与表面致密度

Argo报告称，与传统对照组相比，石墨烯增强混合物的粘结性能更强，且表面致密度明显更高。

更致密的表面可能意味着内部空隙更少，从而减少水分和空气随时间推移而渗透的途径。

03. 增强的耐水性

经过适当的养护期后，在测试条件下，水未能完全穿透石墨烯增强的底层砂浆，而常规对照组则被水穿透。

这一观察结果与石墨烯增强水泥能够形成更致密、渗透性更低的结构这一特性相一致。

04. 初期测试

这些结果尚属初步且为定性结论。Argo 尚未公布该应用场景的具体性能提升百分比或完整的性能指标。

需要进行进一步测试，以了解该材料在更长时间内及不同环境条件下的表现。

仍在测试中的内容

Argo 强调，当前结果仅代表初步评估，而非完整的性能研究。

该公司正在持续监测多项性能指标，包括：

• 随时间推移的固化行为和强度发展。
• 抗冻融性能。
• 在加速风力和热暴露条件下的性能表现。
• 表面强度的发展。
• 与涂覆在底涂层上的棕色涂层和面涂层的相容性。
• 长期抗裂性及结构耐久性。

这些结果尚未完全公布，因此应将早期观察结果视为有前景的初步发现，而非完整的性能评估。

这对3D建筑打印为何重要

3D建筑打印是建筑行业的一个新兴领域，有望为墙体和结构的建造提供更快、更省力的方法。

据Grand View Research数据显示，2024年全球3D建筑打印市场规模估计约为5390万美元，预计到2030年将实现显著增长。

该技术依赖于一种能够同时满足多项要求的混凝土混合料：能够顺畅泵送、流动均匀、打印后立即保持形状，并固化成坚固耐用的结构。

Argo认为，石墨烯在机械强度、密度、抗裂性和防水性方面的潜在效果，有助于解决其中一些相互矛盾的要求。

该应用目前仍在评估中。Argo尚未公布关于石墨烯增强型3D打印混凝土配方的具体测试结果。

如果您从事抹灰或3D打印混凝土工作，这意味着什么

对于抹灰承包商而言，初步研究结果表明，这种水泥混合物在底层抹灰阶段可能具有更稳定的施工性能，并能提供更好的防水性。

对于从事3D建筑打印领域的人员而言，石墨烯正被探索为一种可能的解决方案，旨在改善流动性、内聚力与最终材料性能之间的平衡。

根据目前的测试结果，这两种应用均不应被视为已通过商业验证的石墨烯水泥产品。这些结果值得关注，但在更改项目规范或材料选择之前，还需要进一步的数据支持。

结论

Argo公司早期的抹灰测试表明，与标准混合料相比，石墨烯增强水泥在施工过程中能提供更佳的稠度、更强的粘结力、更致密的表面以及更好的抗渗水性能。

该公司还在探索如何利用相同的石墨烯分散技术来优化3D建筑打印用水泥配方——在该领域，流动性、内聚力和结构性能必须协调一致。

这两项应用目前仍处于评估阶段。尽管初步观察结果令人鼓舞，但要确定其商业潜力，进一步的测试和公开发布的性能数据将至关重要。