为应对温室效应带来的气候变化、环境恶化、资源消耗等重大问题，我国提出了年实现碳达峰、年前实现碳中和的宏伟目标。我国碳减排工作已经进入总量控制的阶段，建筑领域上游建材生产的能源消耗是温室气体排放的重要来源，开展建筑材料生产与应用减碳研究，是为完成“双碳”任务的重要抓手。

水泥生产是导致全球二氧化碳（CO2）排放的主要原因之一，约占全球CO2排放量的8%。混凝土主要作为全球使用最广泛的建筑材料，会产生大量碳足迹。

年世界上第一个石墨烯增强混凝土板浇筑工作完成，与标准混凝土相比，这种新材料的强度提高了约30%，并帮助减少建筑过程中的CO2排放，从而进一步提高建筑的绿色标准。

石墨烯作为一种新型高性能纳米材料，具有独特的力学性能、纳米尺寸效应。前期研究表明，将优化的石墨烯掺入水泥基材料中表现出优异增强效应，并且提升水泥基材料性能综合性能。当石墨烯掺量为胶凝材料0.02wt.%时，混凝土抗压强度在各个养护龄期均明显提高：3d龄期提升为40%；7d龄期提升为25%；28d龄期提升为20%。如果按照28d抗压强度20%的增长率计算，以建筑工程常用的C30混凝土为例：配制强度约为38MPa左右。掺入0.02%石墨烯后，其强度达到45MPa，满足C35强度等级的要求。

通常在混凝土材料中增加一个强度等级，单方混凝土需增加30kg水泥，如果掺入石墨烯，则达到同样强度等级，可节约水泥约10%。从减碳角度，30kg水泥（以硅酸盐水泥为例）排放CO2约13kg左右。引入石墨烯后，无需增加水泥用量，以年我国水泥总产量24亿吨为例，假设全部用于生产水泥混凝土，则可节约水泥用量约2.4亿吨，减少碳排放约1.0亿吨左右（大致测算），减碳效果极为明显。

综上所示，在石墨烯价格逐渐降低，市场可接受的前提下，将石墨烯应用于制备建筑材料，特别是大宗的水泥混凝土，是典型的采用高新材料助力传统建筑材料升级发展的创新模式，可有力的保证国家实现双碳目标。