Grafenförbättrad förgjuten cementvägg med isoleringsfunktion

Syfte och mål

En typisk konstruktionsbetongvägg  är en kombination av ytterväggar av två betongplattor med isoleringsmaterial mellan dem. En ny typ av isoleringsmaterial, som består av endast cementskum, kommer att utvecklas i det aktuella projektet. Genom att tillsätta funktionaliserad grafen i cementskum, ska detta öka den mekaniska prestandan av cementskumfyllda förgjutna isolationsväggar.

Ultrahög draghållfasthet och elastisitetsmodul hos grafen, samt reaktionen mellan grafen och hydreringsgelerna i cement, är de inneboende önskvärda mekanismerna för grafen  i cementmaterial. Det förväntas att närvaron av grafen i cementskummet kommer att stabilisera dess struktur och säkerställer frånvaron av porväggsperkolation.

Cementisoleringsmaterialet kan lätt separeras från betongen och återvinnas. Därför kan den  långsiktiga livslängden för byggnadsstrukturer uppnås, genom användning av mindre mängder cement, och förenkla arbetet av att kunna återvinna byggnader i industriprocessen i framtiden.

Projektet kommer att drivas genom fem arbetspaket, inklusive projektledning, funktionalisering av grafen för cementskum, utvärdering av cementskum med grafenförbättring, installation av grafenhaltig insolationsvägg, samt spridning och utnyttjande. Svenska Cement AB (SC), SHT Smart High Tech AB (SHT) och Chalmers tekniska högskola (Chalmers) kommer att involverade i projektet. SC kommer att vara projektledare och ansvarar för installation av testmaterial, systematisk kontroll av platstest. SHT kommer att använda sin starka bakgrund inom produktion av funktionaliserad grafen och Chalmers kommer att utföra materialkaraktärisering .

 

Abstract in English

 Graphene enhanced pre-casted cement wall with insulation function

A typical constructing concrete wall is a combination of outer walls of two concrete slabs with insulation material in between them. A new type of insulation material, which is consisted of only cement foam will be developed in the present project. With addition of functionalized graphene in cement foams, it is supposed to increase the mechanical performance of cement foams-filled pre-casted isolation walls.

Ultrahigh tensile strength and elastic modulus of graphene, and the reaction between graphene and the hydration gels in cement are the intrinsic reinforcement mechanism in cementitious material. It is expected that the presence of graphene in the cement foam will stabilize its structure and ensures the absence of pore wall percolation indications.The cement insulation material can easily be separated from concrete and recycled. Thus, the long-term lifespan of building structures can be achieved with less use of cement and simplify the work of being able to recover buildings into the industrial process in the future.The project will be operated through five work packages, including the project management, functionalization of graphene for cement foam, evaluation of cement foam with graphene enhancement, installation of graphene-contained insolation wall, and dissemination and exploitation. Svenska Cement AB (SC), SHT Smart High Tech AB (SHT) and Chalmers University of Technology (Chalmers) will be involved in the project. SC will be the project leader, and is responsible for installation of test material, systematic control of site test. SHT will bring its strong background in producing functionalized graphene and Chalmers will carry out characterization on material evaluation. 

Utlysning:
Samverkansprojekt för kommersiella tillämpningar med grafen (våren 2019)

Projektpartners: Svenska Cement AB, SHT Smart High Tech AB, Chalmers tekniska högskola

Projektledare: Peter Andersén

Projektform: FOI-projekt

Bidrag: 1 050 000 kr

Projektets löptid: 20 maj 2019-20 nov 2020

Relaterade styrkeområden:

Med stöd från: