混凝土

对氧化石墨烯进行表面清洗，得到清洗后的氧化石墨烯；对所述清洗后的氧化石墨烯进行等离子体活化和蚀刻处理，得到预处理氧化石墨烯；对所述预处理氧化石墨烯进行等离子体接枝，得到改性石墨烯，制得的改性氧化石墨烯可以作为水泥浆自修复剂使用，制备自修复水泥浆，将处理后的氧化石墨烯掺入固井用自修复水泥浆中，可有效提高固井水泥石的力学性能。

通过使表面含有大量的含氧官能团的氧化石墨烯与特定的单体共聚，在石墨烯片层上接枝上聚合物，得到一种具有特定结构的石墨烯插层复合物，达到改善石墨烯材料在水泥浆中分散性能的目的，同时该插层复合物能够代替传统的油井水泥分散剂，在水泥浆体系中起到改善浆体的流动性的作用。

安格利亚、西南、韦塞克斯和约克郡等另外四家水务公司也参与了该项目，总资助金额达950万英镑；其中ConcreteN获得100万英镑资助。

Plaid Technologies 的研发方法基于大量经同行评审的研究成果，这些研究证明了石墨烯在混凝土应用中的潜在优势。公司已与经认证的实验室合作开展了初步测试，并正致力于未来获得主要标准组织的认证。

所述功能化石墨烯为表面含有羧基、氨基和羟基中的至少一种的石墨烯。本发明的用于混凝土修补的界面粘结材料对环境的适应性好，粘结和抗渗性能好。

本发明通过化学锚固网络改善了石墨烯的分散性与界面结合力，利用电场诱导强化了梯度结构的层间结合，并通过变频微波工艺避免了内部热裂纹的产生，显著提升了高固废掺量混凝土的力学性能与耐久性。

本工法将石墨烯纳米材料创新应用于传统隧道注浆领域，提升了注浆工艺。本发明主要应用于石墨烯水泥基材料隧道注浆方面。

该项目历时五个月，在 FP McCann 位于英国卡德比（Cadeby）的生产基地，使用了 40 吨由 First Graphene 合作伙伴 Breedon Group 开发的 PureGRAPH® 增强水泥，生产了超过 10,000 块屋面瓦。最终生产的石墨烯增强水泥屋面瓦经过了质量、效率、减排潜力以及性能一致性的测试。

涂层包括水泥基胶凝组分、渗透结晶活性组分、填料组分及氧化石墨烯分散体系，通过改进型Hummers法制备氧化石墨烯并经聚羧酸减水剂复合稳定处理，确保其在高碱高钙环境中稳定分散；施工时，将各组分按比例混合制得料浆，涂覆于预处理后的混凝土表面并养护形成致密防护层。

与传统配比方案相比，石墨烯增强混凝土的每立方米成本更高。这一成本增加通常在5%至10%之间，具体取决于技术规范和性能目标。对于评估此项投资的设施团队而言，关键问题并非“石墨烯是否更贵”，而是“压缩的施工工期能带来什么？”

本发明的泡沫混凝土中引入基于水玻璃改性氧化石墨烯与硫酸钙晶须的多尺度复合增强体系，构建了从纳米至微米级的稳定增强网络，提升了泡沫混凝土的综合性能。

本申请具有实现石墨烯与碳酸钙的有机结合，可以更好的起到增强水泥基材料作用的特点。