一種減少建筑生態(tài)足跡的3D打印混凝土新方法

魔猴君  科技前沿   100天前

3D打印正在逐步改變建筑行業(yè)。由于這項(xiàng)技術(shù)，各種項(xiàng)目，例如房屋甚至購(gòu)物中心，已經(jīng)初見(jiàn)端倪。現(xiàn)在，一個(gè)項(xiàng)目特別引人注目：新加坡南洋理工大學(xué)（NTU Singapore）的研究人員開(kāi)發(fā)了一種能夠捕獲碳的混凝土3D打印技術(shù)。這項(xiàng)創(chuàng)新為減少建筑的生態(tài)足跡開(kāi)辟了新的視角。

這項(xiàng)新技術(shù)發(fā)表在《碳捕獲科學(xué)與技術(shù)》雜志上，可以改變建筑行業(yè)。它解決了水泥對(duì)環(huán)境的影響，水泥約占全球二氧化碳排放量的8%。通過(guò)優(yōu)化材料的使用、加快施工時(shí)間和減少勞動(dòng)力需求，這種方法有望減少鋼筋混凝土等傳統(tǒng)方法的必要性。讓我們看看它是如何工作的。

更生態(tài)、更高效的混凝土3D打印

這種新的3D打印方法將作為工業(yè)過(guò)程副產(chǎn)品回收的二氧化碳和蒸汽直接整合到混凝土混合物中。與傳統(tǒng)的3D打印方法相比，該過(guò)程使CO2永久固定在混凝土結(jié)構(gòu)中，從而提高了其機(jī)械性能。具體來(lái)說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)系統(tǒng)，其中3D打印機(jī)連接到二氧化碳泵和噴射蒸汽的噴嘴。在打印過(guò)程中，二氧化碳與混凝土成分發(fā)生反應(yīng)而凝固，而蒸汽則增加了混凝土吸收這種氣體的能力，使結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固。

南洋理工大學(xué)機(jī)械與航空航天工程學(xué)院(MAE)和新加坡3D打印中心(SC3DP)的Tan Ming Jen教授強(qiáng)調(diào)了減少建筑業(yè)溫室氣體排放的重要性，因?yàn)榻ㄖI(yè)是世界上污染最嚴(yán)重的行業(yè)之一：“我們的新型3D混凝土打印系統(tǒng)通過(guò)提高混凝土的機(jī)械性能并幫助減少對(duì)環(huán)境的影響，為減少碳排放提供了一種替代方案。部門(mén)。它展示了利用發(fā)電廠或其他行業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行混凝土3D打印的可能性。由于傳統(tǒng)水泥會(huì)排放大量碳，我們的方法提供了一種通過(guò)3D打印混凝土來(lái)重新注入二氧化碳的方法。”

測(cè)試表明，這種新技術(shù)可以生產(chǎn)出更堅(jiān)固、更耐用的混凝土。與傳統(tǒng)的3D打印方法相比，由此產(chǎn)生的混凝土可承受的重量增加了37%，斷裂前的彎曲度增加了近45%。除了這些機(jī)械性能之外，該工藝還更加環(huán)保，比常規(guī)方法多捕獲38%的二氧化碳。研究人員現(xiàn)在計(jì)劃完善他們的技術(shù)以提高其有效性。他們還希望探索在3D打印過(guò)程中使用回收工業(yè)氣體，而不是純二氧化碳。

編譯整理：3dnatives