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浅析石墨烯新材料在沥青混凝土路面中的应用汇报时间：2024-01-18汇报人：

目录石墨烯新材料概述沥青混凝土路面现状及问题石墨烯新材料在沥青混凝土中作用机理石墨烯新材料在沥青混凝土路面中应用实例

目录石墨烯新材料对沥青混凝土路面性能影响研究经济效益与社会效益分析结论与展望

石墨烯新材料概述01

01石墨烯定义02石墨烯结构石墨烯是一种由单层碳原子以sp2杂化方式形成的二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯中每个碳原子通过σ键与相邻的三个碳原子连接，形成六边形网格结构，剩余一个未成键的π电子与周围原子形成大π键，使得石墨烯具有优异的电学和力学性能。石墨烯定义与结构

石墨烯的强度比钢铁高200倍，同时具有很好的韧性，可以弯曲而不易断裂。优异的力学性能石墨烯具有极高的电子迁移率，是已知材料中电子迁移率最高的物质之一，可用于制造高速电子器件。优异的电学性能石墨烯具有极高的热导率，可用于制造高效散热材料。优异的热学性能石墨烯具有优异的光学透明性和宽光谱吸收特性，可用于制造透明导电薄膜和光电器件。优异的光学性能石墨烯性能特点

机械剥离法利用胶带反复剥离石墨片层，得到单层或多层石墨烯。此方法简单易行，但产量较低。在高温和催化剂的作用下，使含碳气体在金属基底上分解生成石墨烯。此方法可制备大面积、高质量的石墨烯，但需要昂贵的设备和复杂的工艺条件。通过化学方法将石墨氧化成氧化石墨，再经过还原处理得到石墨烯。此方法成本较低，但制备过程中容易引入缺陷和杂质。将石墨分散在合适的溶剂中，通过超声波等外力作用剥离出单层或多层石墨烯。此方法产量较高，但需要选择合适的溶剂和剥离条件。化学气相沉积法（CVD）氧化还原法液相剥离法石墨烯制备方法

沥青混凝土路面现状及问题02

010203沥青混凝土路面起源于19世纪末，随着汽车工业的发展而得到广泛应用。起源与早期应用20世纪中期以后，随着材料科学和工程技术的不断进步，沥青混凝土路面的性能和耐久性得到显著提高。技术进步与普及在当代，沥青混凝土路面已成为城市道路和高速公路的主要路面类型之一，但仍面临着一些挑战，如裂缝、车辙、水损害等问题。当代应用与挑战沥青混凝土路面发展历程

01裂缝问题由于温度变化、荷载作用等因素，沥青混凝土路面容易产生裂缝，影响路面的平整度和行车安全。02车辙问题在重载交通和高温条件下，沥青混凝土路面容易出现车辙，降低路面的承载能力和使用寿命。03水损害问题水分通过裂缝和孔隙渗入路面结构内部，导致路基软化和路面承载能力下降。当前沥青混凝土路面存在问题

石墨烯特性01石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维材料，具有优异的力学、电学和热学性能。在沥青混凝土中的应用02将石墨烯添加到沥青混凝土中，可以显著提高路面的力学性能、耐久性和抗裂性能。潜在优势03石墨烯的加入可以改善沥青混凝土的抗老化性能、降低路面温度波动对路面的影响，并提高路面的导电性能，有望解决当前沥青混凝土路面存在的问题。石墨烯新材料应用前景

石墨烯新材料在沥青混凝土中作用机理03

增强沥青混凝土力学性能提高抗压强度石墨烯的二维结构使其具有优异的力学性能，将其添加到沥青混凝土中，可以有效提高混合料的抗压强度。增强抗拉性能石墨烯在沥青中能够形成空间网络结构，提高沥青的粘度，进而增强沥青混凝土的抗拉性能。提升抗剪强度石墨烯的加入可以改善沥青混凝土的抗剪性能，使其在受到剪切力作用时具有更好的稳定性。

石墨烯具有优异的耐候性，能够抵抗紫外线、氧化等自然因素对沥青混凝土的破坏，延长其使用寿命。耐候性增强石墨烯的加入可以减缓沥青的老化过程，降低因老化引起的性能劣化。抗老化性能提升石墨烯对酸、碱等化学腐蚀具有良好的抵抗能力，可以提高沥青混凝土在化学腐蚀环境中的稳定性。耐化学腐蚀提高沥青混凝土耐久性

石墨烯的加入可以降低沥青的温度敏感性，使其在高温下不易软化，在低温下不易脆裂。降低温度敏感性提升抗水损害能力改善疲劳性能石墨烯可以改善沥青与骨料的粘附性，提高沥青混凝土的抗水损害能力。石墨烯的加入可以提高沥青混凝土的疲劳寿命，减少因重复荷载作用引起的开裂和变形。030201改善沥青混凝土路用性能

石墨烯新材料在沥青混凝土路面中应用实例04

选择具有代表性的沥青混凝土路面段落，确保试验结果的普遍性和适用性。对选定路段进行必要的预处理，包括清洁、修补损坏部分、确保路面平整等。试验路段选择与准备路面准备试验路段选择

采用化学气相沉积等方法制备高质量的石墨烯材料。石墨烯制备将含有石墨烯的分散剂与沥青混合，通过搅拌等方式确保充分融合。沥青混合将石墨烯与特定的分散剂混合，以确保其在沥青混凝土中的均匀分布。石墨烯分散按照常规沥青混凝土路面的施工方法，进行铺筑和压实。铺筑与压实石墨烯新材料添加工艺

物理性能测试对添加石墨烯的沥青混凝土进行密度、硬度、韧性等物理性能测试，以评估