Zaboravite na standardni beton: Novi materijal je toliko jak da možete nastaviti gradnju već nakon tri dana
Materijal koji kombinuje glinu, biougalj i akrilamidno vezivo dostiže čvrstoću od 17 MPa za samo tri dana, a preko 40 MPa za deset dana, bez upotrebe portland cementa, što ga čini idealnim za 3D štampu.
Iako se često ističe da 3D štampanje betonskih kuća ubrzava proces izgradnje, standardni beton i dalje zahteva do 28 dana da potpuno razvije čvrstoću na pritisak. Novi materijal za štampanje spreman je za upotrebu već nakon tri dana.
Ovu značajnu inovaciju razvili su istraživači sa Državni univerzitet Oregon u SAD, među kojima su docent Devin Rouč, doktorant Nikolas Gonsalves i njihovi saradnici.
Sporo očvršćavanje nije jedini problem cementa
Beton se tradicionalno sastoji od tri komponente: vode, agregata poput peska ili šljunka i cementa koji sve povezuje. Hidratacija cementa i razvoj čvrstoće betona traje nedeljama, a standardna čvrstoća na pritisak meri se nakon 28 dana.
Portland cement nastaje mlevenjem krečnjaka i drugih sirovina, koje se potom zagrevaju do 1.450 °C. Ovaj proces oslobađa velike količine ugljen-dioksida. Pored toga, kalcinacija krečnjaka oslobađa zarobljeni CO₂, a ukupno se procenjuje da cement proizvodi između 5% i 8% svih gasova sa efektom staklene bašte koji potiču od ljudskih aktivnosti.
Novi materijal za 3D štampu
Materijal razvijen u Oregonu sastoji se od glinovitog zemljišta, obogaćenog vlaknima konoplje, peskom i biougaljem. Biougalj se dobija pirolizom – zagrevanjem drveta i drugih organskih materija bez prisustva kiseonika. Umesto portland cementa, koristi se akrilamidno vezivo koje se aktivira toplotom.
Čvrstoća odmah nakon štampanja
Kroz hemijsku reakciju poznatu kao frontalna polimerizacija, vezivo započinje proces očvršćavanja čim smesa izađe iz mlaznice. Ovo omogućava štampanje elemenata preko praznina bez privremenih podupirača, kao što su gornji delovi prozorskih otvora.
- Materijal odmah nakon štampanja ima čvrstoću od 3 MPa, što omogućava izgradnju premošćenih elemenata bez privremenih podgrade. Za samo tri dana dostiže više od 17 MPa, dok standardnom betonu treba i do 28 dana - objašnjava Rouč.
Trenutno skuplji od standardnog betona
Nakon tri dana moguće je nadograđivanje na već izlivenu strukturu, a potpuna čvrstoća se postiže za osam do deset dana, pri čemu materijal dostiže više od 40 MPa.
Naučnici trenutno rade na smanjenju cene materijala, jer je ona još uvek viša u odnosu na standardne betonske smese.
Biznis Kurir/Gradnja.rs
