GREC – grafenförbättrad cementbaserad ledande beläggning

Syfte och mål

Kloridinducerad korrosion är en av de vanligaste orsakerna till nedbrytning av armerade betongkonstruktioner. En vanlig reparationslösning är katodiskt skydd med pålagd strömdet är en av de mest använda reparationsmetoderna i Sverige för större betongkonstruktionerMetoden minskar dock i användning på grund av problem som huvudsakligen är relaterade till den använda anoden. Det största hindret är de höga kostnaderna för anodmaterial följt av problem vid installation och vid nödvändigt underhåll av systemet.  

För att övervinna utmaningar för katodiskt skydd med pålagd ström kommer i detta projekt utvecklen hållbar, grafenförbättrad cementbaserad ledande beläggning som kan användas som anod istället för det traditionella titannätet. Målet för projektet är att erhålla en tillräcklig ledningsförmåga i beläggningen (5–20 mA/m2) genom att tillsätta av grafen i matrisen, egenskaperna avseende vidhäftning och hårdhet är redan säkerställda 

Projektet är indelat i fyra tekniska faser1. Beläggningsutveckling, 2. Ledningsförmåga, 3. Tillämpning, och 4. Hållbarhetsdeklaration. Projektet har en säkrad stor industriell relevans, med ett projektkonsortium som representerar alla delar av värdekedjan för produktenMan förväntar sig att slutprodukten kommer ha en stor marknadspotential då den kan få till avsevärda kostnadsreduktioner. 

Abstract in English

GREC - Graphene enhanced conductive cementitious coating

Chloride induced corrosion is one of the most occurring degradation scenarios in reinforced concrete structures. A well-known reparation solution is cathodic protection with imposed current (ICCP) which has shown to be a reparation method of choice in Sweden, as major concrete structures have already been repaired with this method. However, the method is losing the market due to some issues which are mainly related to the utilized anode. The main obstacle is the high costs of the anode materials followed by installation difficulties and further required maintenance of the system.

To overcome these challenges development of a durable graphene enhanced cement based conductive coating (GREC) to be utilized as an anode in an ICCP system instead of the traditional titanium mesh is proposed in this project. The goal is to obtain an adequate conductivity in the coating (5–20 mA/m2) with application of graphene in the coating matrix, while its durability with respect to adhesion and hardness is assured.

The project is divided into four technical phases of 1. Coating development, 2. Conductivity assurance, 3. Application, and 4. Durability declaration. With an assured major industrial relevance, a project consortium representing all parts of the value chain for the product in focus as well as the considerable reduction of the approximate estimated costs, an enormous market potential is waited for the end-product.

Utlysning:
Samverkan kring kommersiella grafentillämpningar, hösten 2020

Projektpartners: Chalmers, Chalmers Industriteknik, GVV, Lanark, SIKA, Talga

Projektledare: Arezou Baba Ahmadi, Chalmers

Projektform: Forsknings- och innovationsprojekt

Bidrag: 1 500 000 kr

Projektets löptid: 1 april 2021 – 1 april 2023

Relaterade styrkeområden: