澳大利亚墨尔本皇家墨尔本理工大学的研究人员已经开发出一种可持续3 d混凝土建筑结构的印刷过程取代50%的天然河沙不同等级的回收玻璃。这项研究在《可用建筑和建筑材料亚博网站下载。
研究:3 d打印的混凝土与再生玻璃:玻璃分级对抗弯强度和微观结构的影响。图片来源:Belish / Shutterstock.com
的方向的研究人员分析了影响beam-shaped标本对印刷方向,微观结构与力学性能之间的相关性,玻璃粒子对抗弯强度和裂纹扩展的影响。yabo214
随着快速成型技术的出现,传统的建筑业已经跳成不同尺寸的超高速建设、内在设计,和成本效益。3 d具体印刷(3 dcp)的制造技术使混凝土结构通过一个extrusion-based层沉积。然而,它仍然继承了传统molding-based施工的缺点,特别是那些不环保。
硅酸盐水泥和天然河沙是传统施工技术的关键部件。然而,他们也导致二氧化碳排放和利用有限的自然资源。
更可持续3 dcp方法是什么?
这个问题的答案是用回收的玻璃取代天然河沙。有数百吨的废玻璃生成。同时,回收玻璃的数量在发达国家具有重要意义。回收这些垃圾眼镜会导致更少的垃圾填埋场和更多的节省能源。此外,玻璃的化学成分和物理性质与混凝土的原材料,如河沙和水泥。亚博网站下载
关于这项研究
研究人员调查之间的关系分类回收玻璃和3 d打印性能的混凝土结构从微观结构的角度和弯曲特性。他们准备五混合物样品不同矩阵细丝比率。
同时,分级回收玻璃viz.粗和细到两个不同的类别。然后混合在不同混合比例和保持整体sand-to-glass比例不变。平均晶粒尺寸的粗玻璃、精细玻璃、和河沙μm 796人,367μm,和204μm,分别。
力学性能研究是基于三点弯曲试验。x射线微型电脑断层扫描(μCT)用于微观结构评估,分析准备标本内的孔隙大小和空间分布和断裂表面和裂纹扩展路径检测后的标本。扫描电子显微镜(SEM)是用来调查层间粘结区域的微观结构和玻璃和水泥之间的接口矩阵。
3 d印制的混凝土。图片来源:Zapp2Photo / Shutterstock.com
粘结剂材料用于本研究包亚博网站下载括通用水泥(GPC),矿渣粉(GS)和硅灰(SF)。河沙和回收玻璃都在本地获得。少量的粘土被添加到混合改善印刷结构的建筑效益。两个不同方向的印刷沉积合并,一个沿梁的跨度标本,另一个在它。
研究说明了什么?
研究人员部分替代河沙与回收玻璃和研究的影响不同等级的回收玻璃3 dcp结构的弯曲性能,发现以下结果。玻璃颗粒的存在会增加样品的孔隙度。yabo214
此外,样品的孔隙度与粗玻璃粒子与细玻璃比样品更重要;yabo214孔隙度是最高的砂玻璃50:50的比例。同时,medium-to-small毛孔的数量几乎是相同的所有样本;大孔隙的数量增加而增加粗玻璃内容。
x射线μCT图片确认裂纹扩展的主要因素是玻璃粒子的存在的空洞。yabo214样本包含玻璃粒子显示应力软化甲流疫情地区的应力-应变yabo214图,而标本只有沙丝表现出脆性断裂。此外,样本的挠曲强度取决于玻璃的品位谷物和加载的类型。添加玻璃粒子的挠曲强度增加了25%到33%,当yabo214梁跨度垂直于印刷方向,相反,
标本跨越印刷方向平行时,弯曲强度降低8%到20%。
因此,cross-loaded 3 dcp粗玻璃粒子的最佳浓度是一个合适的替代天然河沙和在建筑结构的建设一个可持续发展的方法。yabo214
参考:
刘,J。李,S。Gunasekara C。福克斯,K。Tran, P。,3 d打印的混凝土与再生玻璃:玻璃分级对抗弯强度和微观结构的影响,建筑和建筑材料亚博网站下载B部分,314年,2022年,125561年,ISSN 0950 - 0618。https://www.亚博老虎机网登录sciencedirect.com/science/article/pii/S0950061821032992?via%3Dihub
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