曼彻斯特大学和全国工程学院的团队在商业环境中铺设了世界上第一种人造石墨烯混凝土,位于古老的巨石阵纪念碑以东几英里处,巨石阵位于埃姆斯伯里Solstice公园的新南区体育馆。学分:曼彻斯特大学/全国工程
建筑公司Nationwide Engineering将于5月25日星期二创造历史,因为它完成了世界上第一个为商业环境中的可持续性而设计的石墨烯混凝土板的铺设-与标准混凝土相比,新材料的强度提高了约30%,因此,大大减少了材料的使用。
在创新历史里程碑的地点,位于埃姆斯伯里冬至公园的新南区体育馆位于巨石阵古迹以东几英里处,该体育馆由退伍所有并运营,并将于2021年夏季开放。 Nationwide Engineering与曼彻斯特大学之间的合资企业。
创新团队率先采用了这种突破性材料,以帮助显着减少建筑中的CO 2排放量。水泥生产(混凝土的“胶水”)是导致全球二氧化碳排放的主要原因之一,约占全球CO 2排放量的8%。
与标准混凝土相比,添加少量的石墨烯(一种由单层碳原子制成的2D材料)可以使Nationwide Engineering的新产品Concretene增强约30%,这意味着所需的材料要少得多,减少碳足迹和成本。
额外的强度还减少了对钢筋的需求,节省了现场的材料和时间,并进一步提高了这种建筑方法的绿色标准。
Nationwide Engineering估计,混凝土材料的减少将抵消Concretene额外的5%的成本,从而使整体成本比标准RC30混凝土节省10-20%。
Nationwide Engineering的联合创始人兼董事总经理Alex McDermott说:“我们很高兴在一个真实的项目上开发并建造了这种改变游戏规则的增强石墨烯的混凝土。”
“与曼彻斯特大学石墨烯工程创新中心的合作伙伴和结构工程师HBPW Consulting一起,我们正在迅速发展我们的知识和经验,并通过我们的构建框架为更广泛的行业部署做好了准备,成为了增强石墨烯的首选公司具体的。”
全国工程部现有三个带有Network Rail的五年建设框架,以及两个七个为期七年的政府皇冠商业建筑框架。随着Network Rail承诺在未来四年内将CO 2排放量减少11%,石墨烯增强混凝土显示出巨大的潜力来帮助实现这一目标。
Concretene如何工作?液态混凝土通过称为水合和胶凝的化学反应转变成固体形式,其中混合物中的水和水泥反应形成糊状物,该糊状物会随着时间的流逝而变干并硬化。
石墨烯通过充当机械载体和初始水合反应的催化剂表面而发挥作用,从而在微观尺度上实现更好的键合,并为最终产品提供更高的强度,耐久性和耐腐蚀性。
至关重要的是,Concretene可以像标准混凝土一样使用,这意味着在配料或铺设过程中不需要新的设备或培训,并且可以将节省的成本直接传递给客户。
石墨烯工程创新中心的应用经理Craig Dawson博士进一步解释说:“我们已经生产出基于石墨烯的添加剂混合物,该混合物在使用时不会产生干扰。这意味着我们可以在配料厂直接添加添加剂在那里,混凝土作为其现有系统的一部分进行生产,因此生产或铺设地板的施工人员都不会改变。
“我们能够通过对机械,航空航天和土木工程系的大学同事以及我们的材料进行透彻的调查,来做到这一点,并且我们可以定制这种方法以使用任何供应商的石墨烯,因此我们不敢相信单一供应商。”他补充说。“随着供应安全性的提高,这使Concretene成为一个更可行的主张。”
在埃姆斯伯里,5月6日现场浇筑了234 m 2的Concretene混凝土,并于5月25日星期二进一步浇筑了495 m 2的混凝土楼板。5月25日浇注所用的石墨烯由Versarien plc提供。
Nationwide Engineering将在装修和后续运营期间管理和监视该工地,从而在南区有效地创建了一个“生活实验室”,以测量和评估材料的性能。