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南洋理工大利用粉煤灰制造3D打印混凝土,或改變建筑業(yè)未來

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所屬頻道:新聞中心

關(guān)鍵詞:3D打印 粉煤灰 建筑業(yè)

    近日,新加坡南洋理工大學(xué)成功用粉煤灰制造出一種可3D打印的地質(zhì)聚合物砂漿。這種混合物可被制造成大型、堅固的結(jié)構(gòu),研究人員認(rèn)為這可能是3D打印建筑的未來。研究人員認(rèn)為他們甚至可以讓這種3D打印材料更堅固,就像鋼筋混凝土一樣。

    據(jù)悉,經(jīng)過兩年的研究,新加坡南洋理工大學(xué)(NTU)的研究人員成功用飛灰——煤在燃燒過程中排出的微小灰粒,又叫粉煤灰——制造出一種可3D打印的地質(zhì)聚合物砂漿。這種混合物還含有鋼渣和各種秘密化學(xué)品。這項研究最近已經(jīng)發(fā)表在《CleanerProductionandMaterialsLetters》雜志上。

    通過混凝土3D打印設(shè)備,這種飛灰、鋼渣和各種化學(xué)品的混合物可被制造成大型、堅固的結(jié)構(gòu),研究人員認(rèn)為這可能是3D打印建筑的未來。

    研究團(tuán)隊從印度的一家煤電廠收集飛灰,但表示也可以從其他地方收集,如當(dāng)?shù)氐膹U物能源轉(zhuǎn)化工廠。研究人員也考慮在本國實施他們的研究成果。新加坡只有一個垃圾填埋場,需要在2035年之前關(guān)閉。但通過用廢物來生產(chǎn)飛灰,然后制造這種新的3D打印材料,研究人員說,關(guān)閉日期可以推遲,從而也推遲了第二垃圾填埋場的建立。

    也許更重要的是,這種3D打印混凝土能幫助建筑業(yè)減少碳足跡,因為不需要從頭開始制造任何材料。目前,混凝土生產(chǎn)貢獻(xiàn)了世界二氧化碳排放量的5%左右。

    然而,最大的問題是這種回收的混凝土混合物的性能是否與常規(guī)混凝土一樣。根據(jù)研究人員的測試,只有當(dāng)結(jié)構(gòu)以一種實用的方式被定向時,這種3D打印混合物才與常規(guī)混凝土一樣堅固,因為“由于打印工藝的各向異性,3D打印地質(zhì)聚合物的機(jī)械性能主要取決于加載方向。”

    令人印象深刻的是,研究人員認(rèn)為他們甚至可以讓這種3D打印材料更堅固,就像鋼筋混凝土一樣。雖然現(xiàn)在他們還不知道如何做到這一點,但他們正在繼續(xù)這項研究,看看能否完善自己的產(chǎn)品,同時試圖降低成本。

    幸運(yùn)的是,研究團(tuán)隊不會缺少資源。去年,NTU花3070萬美元成立了一家新的3D打印中心,混凝土3D打印是中心的重點關(guān)注領(lǐng)域之一。

    (審核編輯: 智匯張瑜)

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