Группа ученых из Великобритании и Польши провели исследование, связанное с разработкой рецептуры смесей, которые можно применять для 3D-печати бетонных элементов.
Рецептура бетона для 3D-печати включает смесь цемента, воды и заполнителей, в частности песка. В рамках экспериментов ученые заменили до 100% заполнителя в смеси стеклом. Использовалось известково-натриевое стекло от тары для напитков. Стеклянные бутылки сначала измельчали в дробильной машине, полученные фрагменты промывали, сушили, и после вторичного измельчения просеивали. В результате был получен «стеклянный песок» с частицами менее миллиметра.
Это материал использовался для изготовления бетона взамен песка. Возможно, что параллельно с получением нового рецепта, будет решен вопрос относительно утилизации стеклянных отходов. Теплопроводность известково-натриевого стекла более чем в три раза ниже, чем у кварцевого заполнителя. То есть бетон, содержащий переработанное стекло, обладает лучшими изоляционными свойствами. Это позволяет снизить затраты, необходимые для охлаждения или обогрева здания в летнее и зимнее время.
Кроме того, в бетонной смеси портландцемент был частично заменен известняковой пудрой. Этот материал оказывает меньшее воздействие на окружающую среду в процессе производства. При это такая замена не ухудшает качество 3D-печати .
Наконеу третья инновация связана с добавлением в бетонную смесь крошечных полых термопластичных сфер. С одной стороны это уменьшило плотность бетона, с другой, теплопроводность нового бетона оказалась на 40% ниже по сравнению с другим бетоном, используемым для 3D-печати.
Исследователи утверждают, что новая рецептура может широко применяться при 3D-строительстве. Асам подход может совершить революцию в строительстве. Проект здания или изделия можно будет перевести в код и отправить на 3D-принтер для производства. При этом 3D-принтеры могут в автоматическом режиме работать 24 часа в сутки. И возведение здания в таком режиме происходит практически без отходов.
По материалам The Conversation