Svenska Cement, Chalmers och SHT Smart High Tech har nyligen genomfört ett SIO Grafen-projekt som nu kan presentera ett lyckat resultat: ett grafenskum som kan förstärka betongväggar och reducera ljud med upp till 20 procent.
Målet för projektet har varit att utveckla ett helt nytt isoleringsmaterial av cementskum som förstärkts med grafen.
– Framför allt var det grafens ultrahöga draghållfasthet vi ville dra nytta av, berättar Peter Andersén, projektledare vid Svenska Cement.
Bättre isoleringsegenskaper
I projektet har deltagarna syntetiserat grafenskum, ett material som utvinns från grafenoxid med hjälp av grafitoxidering med efterföljande frystorkning. Därefter karakteriserades grafenoxid och grafenskum med hjälp av optiska tekniker. De användes sedan för att producera olika varianter av betongblock. De block som hade förstärkts med grafenskum fick direkt förbättrade mekaniska och ljudreducerande egenskaper.
– Betongväggen som innehåller 50 procent grafenskum är starkare än den som i stället innehåller 50 procent luft. Vi ser också att ljudreduceringen ökar med upp till 20 procent jämfört med referensproverna, säger Peter Andersén.
Cementproverna med 50 procent grafen visade sig även ha mer ihåligt utrymme jämfört med referensproverna vilket innebär att skapande av mer hålrum leder till effektivare ljudreducering och bättre isoleringsegenskaper.
Svenska Cement vill nu fortsätta utveckla grafenskummets förbättrade isoleringsbeteende. Nästa steg blir att ansöka om ett större projekt för att producera mer storskaliga volymer av grafenskum och ytterligare undersöka prestandan i en annan demostruktur.
Cementisoleringsmaterialet kan också lätt separeras från betongen och återvinnas.
– Genom att använda mindre mängder cement kan den långsiktiga livslängden för byggnadsstrukturer därför uppnås. Det förenklar arbetet med att kunna återvinna byggnader i industriprocessen i framtiden, säger Peter Andersén.
