PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of structural design and construction practice.· 2026Q1

Ultra Düşük Grafen Dozajları 3D Basılı Beton Harçlarının Mukavemetini Artırır ve Anizotropisini Azaltır

Use of Ultralow Dosages of Graphene to Enhance the Microstructural and Mechanical Properties of 3D-Printed Cementitious Mortars

Sahil Surehali, Sayee Srikarah Volaity, Avinaya Tripathi, Ranjith Divigalpitiya ve diğerleri

Kısa özet

3D basılı çimento harcına ultra düşük dozlarda (%0.02 bağlayıcı kütlesi başına) fraktal grafen (FG) veya reaktif grafen (RG) eklenmesi, basınç ve eğilme dayanımlarını %25'e kadar artırır ve dayanım anizotropisini %50'ye kadar azaltır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • 3D basılı çimento harcını modifiye etmek için ultra düşük dozlarda (%0.02 bağlayıcı kütlesi başına) fraktal grafen (FG) ve reaktif grafen (RG) kullanılmıştır.
  • Grafen türevleri erken hidratasyon kinetiğini hızlandırmış ve toplam gözeneklilik ile kritik gözenek çapını azaltmıştır.
  • Basınç ve eğilme dayanımları %25'e kadar artmıştır.
  • Basınç dayanımındaki anizotropi %50'ye kadar azaltılmıştır.
  • Modifiye edilmiş numuneler gelişmiş gerinim kapasitesi ve çatlak köprüleme davranışı sergilemiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Three-dimensional (3D) concrete printing offers an economical and sustainable option for rapid, formwork-free construction of geometrically unique structures. However, 3D-printed concrete elements often suffer from print-induced anisotropy and reduced mechanical performance. This study investigates the use of two novel graphene derivatives—fractal graphene (FG) and reactive graphene (RG)—as multifunctional nano-modifiers to overcome the aforementioned limitations associated with 3D-printed concrete. The influence of ultralow dosages (0.02% by mass of binder) of FG and RG on early-age heat release in graphene-modified pastes and the porosity and direction-dependent mechanical properties of 3D-printed elements are reported. FG and RG accelerate early hydration kinetics, with RG inducing a more pronounced shift in the acceleration peak due to its functionalized surfaces. Significant reductions in total porosity and critical pore diameter are noticed. Enhancements of up to 25% in compressive and flexural strengths are observed. The anisotropy in compressive strength is shown to be reduced by up to 50% through the use of FG or RG, indicating improved structural homogeneity. The graphene-modified specimens also exhibit enhanced strain capacity and improved crack-bridging behavior. These findings demonstrate the ability of ultralow dosages of FG and RG to simultaneously enhance hydration, refine microstructure, and improve mechanical properties of 3D-printed cementitious materials.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of structural design and construction practice., 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yapı ve İnşaat

Building and ConstructionEngineering