Исследование и производство графена
 
Институт Графена

Графеновые модификаторы бетона

Рекомендации графеновых модификаторов бетона фирмы Graphene concrete modifier (Великобритания)

Нюансы расчета количества и стоимости графена для модификации бетона

Бетон состоит из след. компонентов в след. приблизит. весовых пропорциях:

вода 10%, цемент 20%, наполнители (песок, гравий, щебень) 70%.

Вопрос: Что является базой, относительно которой рассчитывается концентрация графена в бетоне = 0,05% ?

Концентрация графена определяется в расчете на все 100% (включая наполнители) или только в расчете на 30% (вода + цемент) ?   Что является знаменателем?

Следуя здравому физич. смыслу, следует предположить второе, т.к. камни (=наполнители) никакой роли в упрочнении смачиваемого водой цемента не играют.

Плотность бетона примерно равна 2 г/см3 = 2 кг/л

В этих 2 кг содержится примерно 200 г воды и 400 г цемента, т.е. 600 г водно-цементной смеси.

Следов., концентрация графена при формировании бетонной смеси падает в 3 раза (при расчете на водно-цементную смесь без учета наполнителей бетона).

Т.е. в водном растворе концентрация графена будет 0,15%. (Это в том случае, если мы заливаем бетон исключительно раствором графена. Но в основном бетон надо заливать все же простой водой, а концентрацию добавки-модификатора увеличить, чтобы общий объем требуемой добавки был небольшим.)

В описанном случае количество графена в 1 л (= 2 кг) бетона составит 0,05% х 600 г = 0,3 г

На 1м3 бетона (= 2 т) получим 300 г графена.

Исходя из этикетки наполнителя компании GrapheneStar (см. картинку ниже), они расходуют 8л на 2 тонны (т.е. кубометр) бетона. Следовательно, на 4-литровую канистру приходится 150 г графена.

Рассчитываем концентрацию: 150 г графена / (3850 г воды + 150 г графена) = 3,75%.

При этой концентрации двух канистр по 4л будет достаточно для модификации 1м3 бетона.

Как вариант: для того чтобы одной 5-литровой канистры графеновой взвеси было достаточно для модификации 1 м3 бетона, концентрация коллоидного раствора графена должна составлять 300 г графена / (4700 г воды + 300 г графена) = 6%   Graphene  concrete modifier

Стоимость 4-литровой канистры на американском рынке составляет 48$, следовательно, мы получаем стоимость 1 г графена в этой смеси на уровне 48$/150г = 0,32$, что в 20 раз ниже стоимости графена в порошке.

Единственное разумное обоснование такой цены заключается в том, что, во-первых, это по сути «отходы» производства графеновых паст и порошка, а во-вторых, здесь исключаются этапы экстракции и последующей сушки графена для получения паст и порошка, что также отражается на себестоимости.

В любом случае, это очень интересный нюанс. Если рассчитывать добавки по стандартной цене графена, они получатся золотыми.

Это как в ситуации с мазутом – он дешев, потому что является побочным продуктом.