(A) Illustration av geopolymerisationsmetod utvecklad för att stelna myskägg till en lastbärande silikatkomposit, som representeras av kraften hos ett bildäck på väg förstärkt av kompositen, omtryckt med tillstånd från Waetzig et al. (2017) Copyright 2017 Springer Nature. (B) Partikelstorleksanalys av lokalt anskaffad Burlewash-lera. (C) Dämpad total reflektans – Fouriertransform infrarött spektrum (ATR-FTIR) uppmätt för Burlewash-lera. (D, E) Svepelektronmikrofotografi av Burlewash-lerkompositen. Rumsligt upplöst elementarkartering med användning av energidispersiv röntgenanalys vid (F) syre; (G) natrium; (H) aluminium; (I) kisel; och (J) kaliumkanter. (K) Tryckhållfasthetsprovning av burlewash-lerkompositen; ett digitalt fotografi av kuben som används för testning visas i infällningen. (L) Reologiska kurvor uppmätta för den utskrivbara burlewash-lerformuleringen. (M) Digitalt fotografi som visar extruderingssteget i 3D-utskriftsprocessen för burlewash-seriens lerkompositpasta. Kreditera: Gränser i material (2020). DOI:10.3389/fmats.2020.00052
Ett team av forskare vid Texas A&M University har utvecklat konceptet med en verktygslåda som skulle göra det möjligt för byggare att skapa strukturer via 3-D-utskrift med lokal jord som byggmaterial. I deras papper publicerad i tidskriften Gränser i material , de beskriver sina idéer och möjliga sätt att skapa en sådan verktygslåda, och beskriv ett testprojekt de byggt.
Betong är en av de mest grundläggande ingredienserna som används för att bygga både stora konstruktioner och gångvägar. dess användning, dock, bidrar till den globala uppvärmningen – betongtillverkning släpper ut koldioxid 2 . Forskarna noterar att tidigare forskning har visat att så mycket som 8% av den globala CO 2 utsläppen kan spåras tillbaka till betongproduktion. De påpekar också att det är svårt att bli av med betongen som används i en konstruktion eller gångväg när dess livslängd har tagit slut. De föreslår att det finns ett bättre sätt - att använda lokala jordar för att skapa ersättningsbyggnadsmaterial.
Forskarna noterar att många vanliga jordar, särskilt de med hög lerhalt, kan bearbetas för att producera ett material med tillämpningar som liknar betong, dvs. som kan hällas som en halvvätska som härdar på plats. De föreslår vidare att sådant material skulle kunna produceras på plats med hjälp av lokal jord och sättas på plats med mycket stora 3D-skrivare. För att sådana scenarier ska förverkligas, de föreslår idén om en verktygslåda som kan användas för att producera betongersättningsmaterial med hjälp av lokal jord. En sådan verktygslåda skulle ha ett sätt att analysera en lokal jordtillgång och sedan ta fram ett recept på ett material som kunde gjutas som betong och härda på plats.
För att visa sin idé, de samlade in jord från en av forskarnas bakgård och tog fram ett recept för det. De använde sedan receptet för att skapa en blandning med jordprovet, natriumsilikat och en alkalisk katalysator. Nästa, de använde blandningen de skapade för att skapa en liten murad struktur i sitt labb. De erkänner att de material de har gjort hittills är bäst lämpade för icke-strukturella delar av en byggnad, som fasader, men tror att de snart kommer att kunna producera material som lämpar sig för allmänt bruk.
© 2020 Science X Network
