的研究人员皇家墨尔本理工大学开发了一种新型的环保3D打印混凝土材料，该材料使用回收玻璃作为骨料。
传统的混凝土配方往往依赖天然河砂作为主要成分，但这种资源正慢慢成为一种稀缺商品，其使用往往对环境产生破坏性影响。RMIT团队认为，通过选择再生玻璃颗粒，他们的工作可以在建筑领域传播循环经济原则，将3D打印和可持续混凝土生产的好处结合起来。江南平台版江南平台版
有趣的是，该团队还研究了玻璃颗粒对混凝土抗弯强度和裂纹扩展特性的影响。他们确定，这种新配方实际上也可以在机械性能方面提供好处，这取决于3D打印的方向。
用回收玻璃代替河砂
要制作混凝土，你需要波特兰水泥、水和一些骨料(如沙子和砾石)的混合物。骨料是至关重要的，因为它们是混凝土混合物的粘合剂。没有它们，水基水泥混合物就不能很好地保持，不适合建筑应用。骨料还可以作为混合物的填料，减少混凝土的孔隙率，从而获得更强的产品。
天然河砂是建筑中使用最广泛的骨料之一，它是从河床和河岸提取的。虽然河沙在市场上很容易买到，但过度使用河沙会对河流及其周围的当地生态系统造成极大的破坏。
RMIT团队认为，更可持续的混凝土3D打印方法在于使用回收玻璃，因为玻璃的化学成分和物理性质与生砂没有太大的不同。江南平台版江南平台版根据美国环境保护署的数据在美国，我们人类每年产生数百万吨玻璃废料，将其中一部分用于建筑行业可以大大减少垃圾填埋。
玻璃掺量对混凝土性能的影响
那么，RMIT的玻璃基混合物与传统混凝土相比如何呢?该团队准备了五种不同的玻璃填充混合物，其中玻璃与沙子的比例不同，并使用每种配方3D打印了一组混凝土测试样品。
通过三点弯曲试验表征了结构的抗弯强度，并使用x射线显微计算机断层扫描和扫描电子显微镜(SEM)对样品的微观组织进行了评估。这使得研究小组能够分析测试后试件的孔隙尺寸分布和裂纹扩展路径。
结果表明，首先，回收玻璃颗粒的整合增加了3D打印样品的孔隙率;这在使用粗玻璃颗粒时比使用细玻璃颗粒时更为明显。通过x射线成像，研究人员能够证明裂纹扩展的主要成分是空隙中玻璃颗粒的存在。
尽管如此，当添加玻璃颗粒时，3D打印样品的抗弯强度实际上增加了25%到33%，但仅当梁跨垂直于打印方向时。江南平台版当梁跨与印刷方向平行时，玻璃颗粒的抗弯强度降低江南平台版8% ~ 20%。
因此，RMIT团队确定再生玻璃可以作为河砂的合适替代品，用于可持续混凝土3D打印，前提是仔细控制打印方向。江南平台版江南平台版
该研究的更多细节可在题为“再生玻璃3d打印混凝土:玻璃级配对抗弯强度和微观结构的影响”。
今年早些时候，科学家们在斯威本科技大学和河北工业大学进行了类似的研究，转将建筑垃圾转化为可持续的3D打印混凝土江南平台版江南平台版。利用再生混凝土骨料、陶粒和沙漠砂，该团队能够在三种不同的颗粒级配中制定低成本的可挤压建筑材料。
在其他地方，来自同济大学最近发表了一项研究的结果再生细骨料(RFA)在3D砂浆打印中的可行性江南平台版。该研究旨在更准确地了解3D混凝土打印的可建造性，以及回收和废弃材料的使用对制造结构的影响。江南平台版
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特色图片显示由RMIT创建的3D打印混凝土结构。图片来自RMIT大学。
