石墨烯是一种新型的二维碳基纳米材料。它的拉伸强度超过了 130 吉帕斯卡，杨氏模量大概是 1 太帕斯卡，在室温环境下，其电子迁移率高达每伏秒 2.5×105 平方厘米。在力、电等方面，它的特性极为突出。然而，当把它作为纳米功能材料添加到水泥基复合材料中时，会出现明显的掺合型导电阈值问题，而且它的分散性不佳，这就导致导电纳米组分的利用率降低了，也对它在水泥基材料中的应用造成了限制。

我们把石墨烯作为导电的组分材料，利用 3D 打印制备工艺来降低石墨烯纳米碳基材料在水泥中的含量。同时，通过超声辅助和添加聚羧酸类高效减水剂的方法，使水泥净浆的流动性得以改善；采用真空灌注自延流的方式，能够增强水泥基复合材料的密实性。最后，对 3D 打印石墨烯（3DGA）本身的力学性能、导电性、水泥基复合材料的力学性能、导电性以及微观形貌进行测试，以此来探索它在多功能化和智能化方面的应用价值。

3D 打印平台系统是由电脑和交互通讯系统控制的，它通过结构化设计和 “自下而上” 的特殊制备工艺进行工作。借助注射泵、3D 打印机、微孔喷嘴，实现各个部件的同步协调，按照需求供应材料，从而实现三维石墨烯结构的设计与打印制备。