在建筑材料中利用矿山固体废物进行3D打印
Xiaowei Zhang1,2, Chuwen Guo1, Jianhong Ma3
1School of Low-Carbon Energy and Power Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou, China.
PloS one
|October 19, 2023
概括
这项研究引入了使用石灰石粉作为沙子替代物的环保3D混凝土打印. 40%的替代品优化了打印能力,并将机械性能提高了45%.
科学领域:
- 建筑材料科学 建筑材料科学
- 可持续的建筑 可持续的建筑
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 建筑中的3D打印提供了一场绿色革命,但固体废物利用会影响混凝土的性能.
- 需要使用替代材料来提高3D打印可用的混凝土的性能和成本效益.
研究的目的:
- 在3D混凝土打印中研究微型石灰石粉末作为天然沙子的可持续替代品.
- 为了确定最佳的石灰石粉含量,以提高可打印性,可建造性和机械强度.
- 评估石灰石粉对混凝土微观结构,流动性,收缩性和粘合性的影响.
主要方法:
- 混凝土属性的实验性表征,包括微观结构,流动性,可建性,可收缩性和机械强度.
- 开发一种方法来描述可打印的特性,并确定最佳的更换比率.
- 在3D打印的混凝土样本中分析层接口和层间粘合强度.
主要成果:
- 40%的石灰石粉末替代物优化了混凝土的分级,提高了可打印性和可建造性.
- 微结构变得更加密集,导致机械性能提高了45%.
- 更高的替换比率降低了流动性,增加了收缩和被困空气,对机械性能产生了负面影响.
结论:
- 精细的石灰石粉是一种可行的环保材料,用于3D混凝土打印,提高可持续性和资源利用.
- 优化的石灰石粉含量提高了混凝土的打印能力和机械性能.
- 这种方法通过有效的固体废物管理,促进建筑行业的可持续发展.
