Выброшенное стекло как альтернатива песку в бетонной смеси для 3D-печати

Автор: Елена
15.06.2022, 07:59

Бетон – самый востребованный строительный материал, поэтому неудивительно, что один из его ключевых ингредиентов – песок – становится все более дефицитным. В качестве альтернативы песку ученые из Сингапурского технологического университета Наньян предложили использовать отходы стекла, которое в достаточном количестве можно найти на свалках.

Стекло, изготавливаемое из кремнезема (основного компонента песка), считается перерабатываемым материалом, однако, в связи с отсутствием специально оборудованных предприятий по сортировке и переработке, этот материал часто просто выкидывается на свалку. Ученые измельчили стеклянные отходы на фрагменты пяти различных размеров — крупные, средние, мелкие, сверхмелкие и «лунную пыль» — чтобы заменить песок и гравий, которые обычно служат заполнителем в бетоне. Затем это молотое стекло соединили с двумя другими ингредиентами бетона – цементом и водой.

Полученная смесь была экструдирована через сопло 4-осевого портального роботизированного 3D-принтера для создания L-образной бетонной скамьи высотой 40 см. После затвердевания бетона было обнаружено, что его прочность аналогична традиционному бетону, содержащему песок. Кроме того, исследователи отметили, что залитый бетон не деформировался и не разрушился до затвердевания, а также был достаточно жидким, чтобы легко течь через сопло принтера.

скамейки, напечатанная на 3D-принтере из «стеклянной смеси»

В качестве дополнительного преимущества новой технологии было отмечено уменьшение использования воды для изготовления бетонной смеси. «Наше исследование показало, что переработанное стекло можно использовать для 100%-ой замены песка в бетоне для 3D-печати», — сказал ведущий автор исследования Эндрю Тинг. «Полученная бетонная скамья имеет механическую прочность, соответствующую действующим промышленным стандартам».

Стоит отметить, что в 2019 году учеными из Университета Дикина в Австралии было проведено исследование, в котором песок был заменен стеклом в обычных строительных смесях.

Фотоматериал: newatlas.com