Grafenförbättrad förgjuten cementvägg med isoleringsfunktion
Resultat
Projektets mål var att utveckla grafenskum och vidare användning av materialet i betongkonstruktionen. Vi har framgångsrikt syntetiserat grafenskum, ett material som utvinns från grafenoxid med hjälp av grafitoxidering med efterföljande frystorkning. Både grafenoxid och grafenskum karakteriserades via optiska tekniker med svepelektronmikroskopi och användes för att ytterligare producera olika varianter av betongblock med grafenskum vars prestanda studerades.
Betongblocken som förstärkts med grafenskum fick förbättrade mekaniska och ljudreducerande egenskaper. Vi uppnådde upp till 20 procent brusreducering genom att använda 50 procent grafenskum blandat med cement. När vi genomförde mikroskopiska karakteriseringar för att kartlägga orsakerna till de observerade resultaten identifierade vi ett sammankopplande poröst ihåligt nätverk mellan cementskikten i cementprovernas brottyta. Dessutom visade cementproverna med 50 procent grafen ha mer ihåligt utrymme än referensproverna. Detta innebär att skapande av mer hålrum leder till effektivare ljudreducering och bättre isoleringsegenskaper.
Från den aktuella studien har vi därför dragit slutsatsen att grafenskum ger bättre isoleringsbeteende, något som Svenska Cement vill simulera funktionen av hos en sandwichvägg i betong i den verkliga applikationen.
Sammanfattningsvis ser vi att den betongvägg som innehåller 50 procent grafenskum är starkare än den som i stället innehåller 50 procent luft. Vi ser också att ljudreduceringen ökar med upp till 20 procent jämfört med referensproverna. Nästa steg blir att ansöka om ett större projekt för att producera mer storskaliga volymer av grafenskum och ytterligare undersöka prestandan i en annan demostruktur.
