Pasta de cemento modificada con grafeno flash con alto rendimiento electromagnético y mecánico a un bajo umbral de...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Nanotecnología
• Ingeniería Civil

Sus antecedentes:

• Estudios previos muestran valores de umbral contradictorios para los nanomateriales de carbono en materiales a base de cemento.
• Resolver estas discrepancias es crucial para optimizar las propiedades del material.

Objetivo del estudio:

• Reducir la brecha entre los umbrales de mejora de las propiedades eléctricas, magnéticas y mecánicas en materiales a base de cemento.
• Investigar el efecto del polvo de grafeno flash (FGP) en las propiedades de la pasta de cemento.

Principales métodos:

• Se preparó pasta de cemento Portland modificada con diferentes dosis de FGP.
• Se analizó la liberación de calor de hidratación, las morfologías de los hidratos y la conductividad eléctrica.
• Se evaluó la resistencia mecánica (compresión y flexión) y la absorción de ondas electromagnéticas (EMW).

Principales resultados:

• Las dosis de FGP impactaron significativamente la hidratación y la morfología de los hidratos.
• El umbral de percolación para FGP en pasta fue de aproximadamente 0.50% en peso, alineándose con la mejora de la resistencia y la absorción de EMW.
• La resistencia a la compresión aumentó un 59.5% y la resistencia a la flexión un 22.4% con 0.50% de FGP.
• La absorción de EMW mostró una pérdida mínima de -12.2 dB y un ancho de banda efectivo de 7.76 GHz.
• Los cristales más pequeños de Portlandita mejoraron la conductividad y la absorción de EMW en la banda Ku.

Conclusiones:

• FGP unifica los valores umbral para mejorar las propiedades eléctricas, mecánicas y de absorción de EMW en la pasta de cemento.
• El uso de FGP ofrece una solución para reconciliar los umbrales contradictorios del grafeno en compuestos de cemento.
• Este enfoque mejora simultáneamente la resistencia mecánica, la conductividad eléctrica y la absorción de EMW.