美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)研究人員近日在3D打印混凝土領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展,開發(fā)了一種更可持續(xù)的可打印水泥基復(fù)合材料。
據(jù)悉,該新材料結(jié)合了石墨烯、石灰石和煅燒粘土水泥(LC2),不僅增強(qiáng)了強(qiáng)度和耐久性,同時(shí)顯著降低了碳排放,為應(yīng)對(duì)3D打印建筑中的環(huán)境挑戰(zhàn)提供了有效解決方案。該研究成果發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《建筑工程學(xué)報(bào)》上。
據(jù)介紹,該研究團(tuán)隊(duì)的主要研究目標(biāo)是設(shè)計(jì)出一種性能更優(yōu)、環(huán)保的可打印混凝土,而如何在有限的材料條件下實(shí)現(xiàn)高性能與低環(huán)境影響的平衡,特別是需要確保混凝土在保持必要的強(qiáng)度和靈活性的同時(shí),能夠有效減少溫室氣體排放,成為研究的難點(diǎn)。
為了解決這一難題,該研究團(tuán)隊(duì)在流動(dòng)性、機(jī)械性能和環(huán)境影響方面進(jìn)行了深入探討,與弗吉尼亞交通研究委員會(huì)的研究人員合作,將以卓越機(jī)械性能著稱的石墨烯應(yīng)用于LC2水泥,顯著提升了其在3D打印中的應(yīng)用性能。石墨烯的加入為L(zhǎng)C2水泥提供了降低碳排放的獨(dú)特機(jī)會(huì),同時(shí)保持了3D打印建筑所需的強(qiáng)度和靈活性。
生命周期評(píng)估結(jié)果顯示,這種增強(qiáng)石墨烯的LC2混凝土相比傳統(tǒng)可打印混凝土配方可減少約31%的溫室氣體排放。