混凝土

Galliford Try正实施一项价值300万英镑的污水处理厂升级工程，该场地被选为安装含石墨烯及微米级石灰石的特殊混凝土车道。该试验通过用石墨烯和石灰石混合物替代传统水泥，大幅减少了混凝土中的二氧化碳含量。

最近发表在《Nano Express》上的一项研究调查了氧化石墨烯与微型钢纤维（SF）的结合对混凝土机械性能的影响。该研究还考察了非破坏性超声波脉速（UPV）测试如何可靠地预测混凝土的强度和内部质量。

这样一个跨越千米、桥体重达64万吨的庞然大物，是如何“牵引”成功的？“两岸锚碇均采用重力式锚碇，一个锚碇的混凝土有6.8万立方米，这样可以把整个桥拉起来。”谢祥说，大桥混凝土的防腐也很重要，“我们用的石墨烯，这是首次在民用工程上使用，这样的混凝土防腐性能高，使用年限更长”。

由石墨烯工程创新中心（GEIC）、Cemex UK、Galliford Try、西卡和诺桑比亚水务公司合作开发的新型混凝土配方 CoMLaG 已成功在现场铺设，为建筑材料脱碳的努力树立了一个重要的里程碑。该项目最终在诺桑比亚水务公司的污水处理设施中成功浇筑了 15 立方米的石墨烯和微粉石灰增强混凝土。

此次战略合作将聚焦于将石墨烯的独特性能融入混凝土，以显著提升其强度、耐久性和整体性能。合作的关键目标是减少碳排放，从而与印度长期气候目标及实现净零排放的愿景相契合。石墨烯以其卓越的强度、导电性和轻量化特性而闻名，适用于电子、纺织和建筑等多个领域。

Argo已与路易斯安那州肯纳市的Landry Construction公司达成协议，由其负责监督Argo新型石墨烯增强混凝土和水泥的储存、混合及分销。该初期设施将作为产品优化及服务Landry现有及新客户群的起点。

该合作还致力于在建筑行业中率先应用纳米技术，专注于提供不仅满足且超越所有关键技术性能标准的混凝土解决方案。通过推动材料科学领域的创新，预计新一代绿色可持续混凝土的研发将支持长期环境目标，同时提升行业标准。

根据第一阶段研发协议的条款，Argo 将为 GLC 提供 10 万加元的项目资金，用于设计、生产和测试预拌混凝土的 GNP 初步配方，重点是通过独立的材料测试实验室评估耐久性的改善情况。该项目将于 2025 年 5 月启动，旨在建立一个概念验证配方，以提高混凝土的关键性能。双方承诺利用各自的专长–GLC 先进的石墨烯解决方案和生产能力以及 Argo 的可持续技术创新来实现项目目标，并以项目成果指导未来阶段的开发工作。

该国际专利申请于 2024 年 9 月 7 日提交，并于 2025 年 3 月 13 日公布，向公众提供了详细信息。该专利涵盖的水泥成分包括 0.05% 至 2% （按重量计）的 3DG 碳，以及普通波特兰水泥和最多 70% 的胶凝补充材料 (SCM)，例如偏高岭土、石灰石或石膏。

将纳米氧化硅和超细粉磨熟料投入行星式搅拌机搅拌，加入去离子水搅拌胶凝组分浆体，静置后，一边搅拌浆体一边加入去离子水和原硅酸获得初始硅酸盐凝胶；再边搅拌边匀速滴加溶出剂获得溶出硅酸盐凝胶，将纳米纤维素溶液加入至溶出硅酸盐凝胶中，加入硅烷偶联剂搅拌获得纳米硅酸盐凝胶悬浮液，再加入石墨烯磁化后，静置滤水烘干得到磁化石墨烯‑纳米硅酸盐凝胶粉末，应用于混凝土中可提高早期混凝土的抗折抗压强度，改善混凝土粘聚性和离析现象。

Argo Living Soils 公司首席执行官 Robert Intile 表示：” Argo Green Concrete Solutions Inc. 的成立是我们公司发展战略的一个重要里程碑。通过将我们在有机材料方面的专业知识与尖端的石墨烯技术相结合，我们的目标是用更环保、更坚固、更耐用的混凝土解决方案彻底改变建筑行业。

HydroGraph 和 ASU 发现，超低剂量的 Fractal Graphene™（0.02%）可以提高胶凝辅料（SCM）的使用量，同时将早期龄期性能提高 70%。此外，在研究中，HydroGraph 生产的两种石墨烯类型–Fractal GrapheneTM 和 Reactive Graphene–以超低剂量（按粘结剂重量，而非混凝土或水泥混合物总重量计算，≤0.02%）掺入水泥基粘结剂中。以极少量添加 HydroGraph 的石墨烯产生了令人印象深刻的结果，包括在 28 天养护后将抗压强度显著提高 21%。强度的提高使水泥用量减少，但强度保持不变，水泥用量减少了 16.7%。

2023 年，BGS 开发出一种用于商品混凝土的石墨烯增强外加剂，直面二氧化碳排放问题；水泥是混凝土混合物中的粘结材料，其排放量占全球二氧化碳排放量的 8%以上。由于采用了石墨烯增强混合物，该试验在不影响整体混凝土产品抗压强度性能的前提下，减少了混凝土中 10% 的水泥含量。BGS 将继续评估将水泥含量减少多达 20% 的机会，以了解在不影响性能或成本的情况下可以做些什么。