Истражувачи од Универзитетот во Вирџинија развија нов 3Д-печатен бетонски материјал за изградба на одржливи згради. Овој иновативен материјал, надополнет со графен, нуди моќна комбинација на сила, издржливост и екологија.
Тие создадоа нов тип на бетон кој е полесен за печатење. Овој нов материјал е композит направен од варовник, калциниран глинест цемент (LC2) и графен.
„Нашата цел беше да дизајнираме бетон за печатење кој ќе има подобри перформанси и ќе биде поеколошки“, рече Осман Озбулут, професор на Катедрата за градежништво и инженерство на животната средина на Универзитетот Вирџинија.
Озбулут додаде: „Додавањето графен во LC2 цементот нуди единствена можност за намалување на емисиите на јаглерод, додека ја одржува силата и флексибилноста потребни за 3D печатената конструкција“.
Додавањето графен во бетонската смеса и дава неколку предности. Графенот е силен, флексибилен материјал кој може да ја подобри цврстината и издржливоста на бетонот. Исто така, го прави бетонот поотпорен на пукање и други форми на оштетување. Покрај тоа, графенот може да помогне да се намали количината на вода потребна за мешање на бетонот, што може да доведе до значителни заштеди во енергија и ресурси.
Тимот го истражувал протокот, силата и ефектите врз животната средина на бетонот LC2 засилен со графен. Резултатите се ветувачки, што укажува на тоа дека овој бетон засилен со графен може значително да го надмине традиционалниот 3D-печатен бетон.
Проценката на животниот циклус утврди дека новиот бетон има потенцијал да ги намали емисиите на стакленички гасови за приближно 31% во споредба со другите мешавини за печатење. Не само што покажува подобри механички перформанси, туку има и помало влијание врз животната средина, што ја прави технологијата за изградба на 3D бетон поодржлива во споредба со традиционалните методи на 3D печатење со повисоки емисии на јаглерод, велат истражувачите.
Тие ја процениле применливоста на материјалот во реалниот свет во транспортната инфраструктура со работа со Советот за истражување на транспортот во Вирџинија (VTRC). Овој пробив има потенцијал да ја унапреди градежната индустрија, овозможувајќи создавање на сложени структури со намален отпад и потрошувачка на енергија.
Производството на цемент придонесува со 8% во глобалната емисија на CO2. За да го ублажат влијанието на производството на цемент врз животната средина, истражувачите и индустриите истражуваат различни стратегии, вклучително и опции за 3D печатење.
Претходно, тим предводен од Озбулут претстави ново решение за подобрување на својствата на бетонот со инкорпорирање на нанофибрили од целулоза, материјал од растително потекло. Овие влакна од растително потекло покажале потенцијал како адитиви за подобрување на својствата на проток и механичката цврстина на композитните материјали.
(Interesting Engineering)
(фото: Flickr)
