碳排放降低31%，弗吉尼亞大學開發出建筑3D打印用石墨烯強化水泥基復合材料
時間：2024-10-28 08:26 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
2024年10月27日，來自據弗吉尼亞大學的研究人員開發出了一種更具可持續性的建筑3D打印水泥基復合材料。這種新材料將石墨烯與石灰石和煅燒粘土水泥 (LC2) 結合在一起，具有更高的強度和耐用性，同時顯著減少了碳排放，成為解決建筑3D打印（3DCP）環境挑戰的有力解決方案。
相關研究以題為《Rheological, mechanical, andenvironmental performance of printable graphene-enhanced cementitiouscomposites with limestone and calcined clay/可打印石墨烯增強水泥基復合材料與石灰石和煅燒粘土的流變、機械和環境性能》的論文發表在 2024 年的《建筑工程雜志》上。研究內容由弗吉尼亞大學 3 Cavaliers 計劃和土耳其科學技術研究委員會 (TUBITAK) 資助。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2352710224022411?via%3Dihub
弗吉尼亞大學土木與環境工程系教授奧斯曼·奧茲布魯特表示： “我們的目標是設計一種性能更好、更環保的可打印混凝土。在 LC2 水泥中添加石墨烯為降低碳排放提供了獨特的機會，同時保持了 3D 打印建筑所需的強度和靈活性。”
這項研究探索了這種材料的流動特性、機械性能和環境影響，由弗吉尼亞大學彈性和先進基礎設施實驗室的博士研究員、客座學者 Tuğba Baytak 和弗吉尼亞大學的 Tawfeeq Gdeh 領導。Baytak 和 Gdeh 與弗吉尼亞交通研究委員會 (VTRC) 的研究人員合作，將以出色的機械性能而聞名的石墨烯應用于 LC2 水泥，顯著提高了在 3D 打印應用中的性能。
巴伊塔克表示：“這種創新對于建筑業的未來至關重要，我很自豪能成為推動這一進程的團隊的一員。”
這項研究的一個關鍵方面是生命周期評估 (LCA)，由土木與環境工程系博士后研究員張帆江與弗吉尼亞大學環境工程教授 Lisa Colosi Peterson 合作進行。LCA 顯示，與傳統的可打印混凝土混合物相比，這種石墨烯增強的 LC2 混凝土可減少約 31% 的溫室氣體排放。
蔣先生表示：“能夠看到這種新型混凝土的全部環境足跡非常重要。它不僅具有更好的機械性能，而且對環境的影響也更小，與碳排放量更高的傳統 3D 打印方法相比，3D 混凝土施工技術更具可持續性。”
科洛西·彼得森表示：“看到科學推動我們走向更加綠色的建筑實踐，我很欣慰。”
與 VTRC 的合作使 UVA 團隊能夠評估新的建筑材料在交通基礎設施中的潛在應用，從而進一步展示實際潛力。Ozbulut 說道：“與 VTRC 的合作對于揭示這種新型混凝土的基本特性至關重要。”
Gdeh 表示：“能夠參與這樣一個既能滿足現代建筑技術需求，又能滿足更多環保材料的迫切需求的項目，我感到非常興奮。”
本項目研究團隊成員包括伊斯坦布爾技術大學博士研究員、弗吉尼亞大學訪問學者TugbaBaytak，弗吉尼亞大學的Tawfeeq Gdeh、ZhangfanJiang、Lisa Colosi和Osman E.Ozbulut，以及弗吉尼亞州交通研究委員會的研究科學家Gabriel Arce。
(責任編輯：admin)
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