Иако често слушаме дека 3Д-печатењето бетонски куќи го забрзува процесот на градење, сепак, потребни се до 28 дена за бетонот целосно да развие компресивна цврстина. Но, овој нов материјал за печатење е подготвен за употреба за само три дена.

Оваа значајна разлика во споредба со сегашните смеси ја направил истражувачки тим од Државниот универзитет во Орегон, САД, составен од доцентот Девин Роуч, докторандот Николас Гонсалвес и нивните соработници.

Бавното стврднување не е единствениот проблем со цементот

Како што е добро познато, бетонот се состои од три дела: вода, агрегати како песок или чакал, и цемент, кој сè врзува заедно. Хидратацијата на цементот и развојот на цврстината на бетонот траат со недели, а стандардната компресивна цврстина се мери по 28 дена.

Традиционалниот „портланд цемент“ се произведува со мелење варовник и други суровини, а потоа со загревање на добиениот прав на температури до 1.450 °C. За жал, процесите што произведуваат толку многу топлина ослободуваат големи количини јаглерод диоксид. Дополнително, кога загреаниот варовник се претвора во цемент преку процес познат како калцинација, тој ослободува заробен јаглерод диоксид како нуспроизвод. Комбинацијата од тој јаглероден диоксид и јаглеродниот диоксид создаден со затоплување се проценува дека е одговорна за 5 % до 8 % од сите стакленички гасови предизвикани од човекот.

За да се елиминираат повеќекратните негативни ефекти од цементот, научниците од Орегон развиле нов материјал за 3Д-печатење. Тој се состои главно од глинеста почва збогатена со влакна од коноп, песок и биојаглен.

Биојагленот е материјал сличен на јагленот, добиен со процесот на пиролиза, односно со загревање дрво и друга органска материја, без присуство на кислород. Најважно е што наместо „портланд цемент“, новиот материјал користи сврзувачко средство базирано на акриламид кое се активира со топлина.

Јачина од 3 мегапаскали веднаш по печатењето

Во хемиска реакција позната како фронтална полимеризација, ова сврзувачко средство го започнува процесот на стврднување штом смесата ќе излезе од млазницата за печатење.

- Веднаш по печатењето, материјалот има цврстина од 3 мегапаскали, што овозможува изградба на елементи без привремена подлога. Достигнува над 17 мегапаскали за само три дена, додека за традиционалниот бетон потребни се до 28 дена - објаснува Роуч.

Моментално е поскап од стандардните мешавини

Иако веќе е можно да се гради врз истурениот материјал по три дена, тој сепак целосно се стврднува за осум до десет дена, кога достигнува цврстина поголема од 40 мегапаскали.

Научниците сега работат на намалување на цената на материјалот бидејќи во моментов е поскап од стандардните мешавини за бетон.

Извор: gradnja.rs

Фото: