Исследователи изучают использование оксида графена в бетоне, напечатанном на 3D-принтере

Совместное исследование Университета RMIT и Мельбурнского университета изучило влияние оксида графена на бетон, напечатанный на 3D-принтере. Это исследование знаменует собой первое детальное исследование того, как оксид графена, наноматериал, распространенный в батареях и электронике, влияет на печатные свойства бетона и его сжимающие свойства. Результаты показывают, что включение оксида графена не только увеличивает электропроводность бетона, но и повышает его прочность до 10%. Исследователи подчеркнули потенциал создания ‘умных’ здания из этого бетона, где стены могут служить датчиками для обнаружения мельчайших трещин.

SEM-изображения цементной матрицы. (Изображение предоставлено: Университет RMIT/Мельбурнский университет)

Традиционные методы, такие как ультразвуковые или акустические датчики, хотя и эффективны для обнаружения крупных трещин, но плохо справляются с ранним выявлением трещин меньшего размера. Громоздкое оборудование, используемое для этих методов, создает проблемы при мониторинге огромных сооружений, таких как мосты или небоскребы. Однако включение оксида графена открывает путь для встроенной электрической цепи в бетонные конструкции, помогая на раннем этапе обнаружения структурных проблем и изменений окружающей среды.

Графеноксид обещает выйти за рамки просто интеллектуальных приложений. Это также может повысить практичность 3D-печатного бетона в строительстве, предлагая преимущества в стоимости и устойчивости. В исследовании подчеркиваются преимущества 3D-печати в сокращении труда, времени и отходов по сравнению с традиционными методами опалубки. Кроме того, оксид графена улучшает межслоевое соединение в бетоне, напечатанном на 3D-принтере, что важно для структурной целостности.

Однако исследование также подчеркивает хрупкий баланс, необходимый в бетонной смеси. Чрезмерное содержание оксида графена может нарушить процесс гидратации, жизненно важный для прочности бетона, что приведет к потенциальным проблемам с пригодностью для печати и долговечностью. Следующий этап исследований будет сосредоточен на электропроводности оксида графена в бетоне и дальнейшей оценке его жизнеспособности в качестве интеллектуального материала.
Вы можете прочитать исследовательскую работу под названием «Исследование использования оксида графена для повышения прочности цементного раствора, напечатанного на 3D-принтере» в журнале Additive Manufacturing Letters по этой ссылке.</стр>