Grafen förbättrad prefab tillverkad cementvägg med isoleringsfunktion

Syfte och mål

Syftet är att använda grafenskum för att förbättra ljud- och värmeisolering i traditionella sandwichväggar av betong i byggapplikationen. Genom att introducera grafenskum in i cement vill vi se om det kan förbättra ljud- och mekaniska egenskaper utan att förlora andra prestanda hos betongen. Vi har jämfört olika prover med olika tätheter och genomfört mekaniska och ljudabsorptionsstudier av betongprover modiferat med grafenskum. Ljudisoleringseffekten (upp till 20%s förbättring) realiserades jämfört med traditionell sandwichkonstruktion med betong utan grafenmaterial.

Resultat och förväntade effekter

Vi utvecklade grafenskumförstärkta cementbetongstrukturer angående ljudabsorption och mekanisk prestanda i cementblandningarna. Testresultaten visar att max 20% av brusreduceringen uppnåddes med cementprover innehållande 50% grafenskum jämfört med referensproverna. Användningen av grafenskum skapar ett nytt sammankopplande poröst ihåligt nätverk mellan cementskikten, vilket bidrar till ljudabsorptionen. Resultatet indikerar framtida möjligheter att använda grafenskum för ljudisolering och andra byggnadstillämpningar.

Upplägg och genomförande

Vi producerade grafenskum (GF) via grafitoxidation genom modifierat Hummersmethod följt av frystorkning och karakteriserad via optiska och elektronmikroskopi. Vidare tillverkade vi GF-förstärkta betongblock och undersökte kompressions- och ljudisoleringsbeteende (enligt ISO 10534 standard). Betongblocken som innehåller 50 % GF visar en bullerreduktion på 20 % jämfört med referensproverna på grund av närvaron av ett nytt och större sammankopplande poröst ihåligt nätverk. Resultaten visar potentiella möjligheter att använda GF för ljudisolerande applikationer.