Grupa naučnika sprovela je istraživanje kako bi našla alternativu za pesak koji se koristi pri pravljenju betona. Naime, građevinska industrija troši ogromne količine peska i ima veliki udeo u emisiji ugljenika, a građevinski otpad čini oko 35% ukupnog otpada na deponijama u svetu. Izmena sastava 3D štampanog betona mogla bi da donese velike promene u građevinarstvu.
Izmenom sastava 3D štampanog betona može se poboljšati njegov kvalitet (Foto: Mehdi Chougan)
Naučnici Seyed Ghaffar i Mehdi Chougan iz Velike Britanije i Pawel Sikora iz Poljske probali su da koriste reciklirano staklo umesto peska prilikom 3D štampanja betona. Staklene flaše su najpre mašinski zdrobili, a zatim su dobijene komade oprali, osušili i prosejali. Dobijene čestice bile su manje od 1mm2.
Tako usitnjeno staklo koristili su za pravljenje betona na isti način kao pesak i pomoću 3D štampe pravili prefabrikovane građevinske blokove i zidne elemente. Na ovaj način je otpadno staklo dobilo novi život kao deo građevinskog materijala.
Istraživači su utvrdili da ovako dobijeni beton ima bolje karakteristike od klasičnog. Naime, toplotna provodljivost stakla je tri puta manja u odnosu na kvarc koji se u velikoj meri koristi u betonu. Zahvaljujući ovome beton koji su dobili je imao bolja izolaciona svojstva i mogao bi da smanji troškove grejanja i hlađenja prostorija.
Još jednu izmenu u sastavu su napravili dodavanjem krečnjačkog praha umesto dela portland cementa koji je ključna komponenta betona i koristi se za vezivanje ostalih sastojaka. Proizvodnjom portland cementa oslobađa se značajna količina ugljen-dioksida koja čini čak 8% svih otpuštanja ugljen-dioksida u životnu sredinu.
3D štampani slojevi zida (Foto: Mehdi Chougan)
Krečnjak manje šteti životnoj sredini i utvrđeno je da se može koristiti za 3D štampanje bez smanjenja kvaliteta betona.
Tokom istraživanja u smesu su dodati i lagani fileri napravljeni od sićušnih šupljih termoplastičnih sfera, kako bi se smanjila gustina betona. Ovo je doprinelo smanjenju toplotne provodljivosti betona koji se koristi za 3D štampu za čak 40%. Dakle, poboljšana su izolaciona svojstva i smanjena je potrebna količina sirovine.
Tehnologija 3D štampanja omogućava razvijanje zidne strukture na računaru i pretvaranje u jednostavan kod koji se šalje 3D štampaču. Ovi štampači mogu da rade neprestano, smanjuju količinu otpada i povećavaju bezbednost građevinskih radnika.
Istraživanje je pokazalo da je moguća lagana, dobro izolovana 3D zgrada i to bi mogao biti veliki korak ka nultoj emisiji ugljenika.
