Традиционная рецептура бетона включает песок. Однако в настоящее время строительная индустрия испытывает дефицит этого сырья. Кроме того, добыча песка, наносит вред экологии планеты. Исследователи из Мельбурнского королевского технологического университета (RMIT) задались целью найти замену.
Оказалось, что вместо песка в качестве ингредиента для приготовления бетона можно использовать переработанное стекло. Такой подход позволяет существенно снизить негативное воздействие строительной отрасли на окружающую среду и параллельно решает вопрос утилизации стеклянных отходов.
Австралийские исследователи в предложили пять различных смесей со стеклянным наполнителем с разным соотношением стекла и песка. Более того, предложенный бетон подходит для использования в 3D-принтерах для бетона. Разработчики продемонстрировали образцы таких изделий, используя каждый из этих составов. Проведены исследования прочности полученных конструкций на изгиб и выполнена оценка микроструктуры образцов с помощью рентгеновской томографии и сканирующей электронной микроскопии. Это позволило команде проанализировать распределение пор по размерам и пути распространения трещин в образцах после испытания.
Результаты оказались интересными
Во-первых, интеграция частиц переработанного стекла увеличила пористость 3D-печатных образцов.
Во-вторых, основным компонентом распространения трещин стало наличие частиц стекла в пустотах.
В-третьих, прочность на изгиб 3D-печатных образцов при добавлении стеклянных частиц увеличилась на 25-33% . Однако такой эффект достигается только в том случае, если пролет балки перпендикулярен направлению печати. Если пролет балки и направление печати параллельны, то введение частиц стекла приводит к снижению прочность на изгиб на 8-20%.