利用当地土壤进行3D打印可以替代混凝土吗?第2部分

不需要长途运输或碳密集型生产技术,一个研究实验室正在对当地土壤进行试验,这可能会提供一条更绿色的前进道路
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插图由李博Scarfó

如果您认为化学家和文学类型,不同种类的,肯定不知道教授Sarbajit Banerjee..十几岁的时候,他“非常喜欢魔幻现实主义”,发现“加布里埃尔García Márquez、萨尔曼拉什迪(Salman Rushdie)等人非常鼓舞人心。”直到高中晚期,他才发现自己对化学的热爱。

“这是非常以第三种感知为导向的。它是对称的。”“这些是我最喜欢的化学部分,你知道,这也反映在建筑中。”

在他在德州农工大学的实验室里,就像《建》最初描述的那样第1部分这个两部分系列,班纳吉和他的跨学科的团队正在探索“材料化学,建筑科学土木工程的交叉点。”该小组发现“了很多新材料的机会,可以带来新的功能的建筑。”

让土坯重新焕发千禧年的活力

其中该实验室的优先事项是找到到混凝土可采购和处置或再循环更加可持续的替代品。“你知道,如果混凝土是一个国家,它将是世界上五大二氧化碳排放”,班纳吉说。他看到添加剂制造,其创建以前无法进入的复杂形状的能力,作为重点将是替代市场。

该实验室的研究重点是利用“后院土” - 材料从建筑工地附近采购 - 已经通过这个过程被称为地质聚合投入到交联颗粒和创造承重复合材料。这是一个想法,通过借鉴古代土坯结构的灵感也问化学如何重新引导建筑材料,给它类似于混凝土的性能和能力,使其3D打印的同时把我们向后和向前的时间。

这种展开解决方案的增材制造组件提出了自己的挑战。班纳吉说:“当你打印材料时,你希望能够再次打印。”“当你放下下一层时,材料必须准备好支撑形状和形状。他说,你必须能够想出解决问题的方法。它不会固化得太快,堵塞你的喷嘴,但它凝固得足够快,你可以放下下一层,继续建造。”

粘土,代码,合规

使用添加剂制造还引入了在代码的合规性,测试,质量控制和可重复性方面的新要求。“这是比较容易做到的东西,这建筑,但不是结构性的”,班纳吉说。“拱,一个门面,一个壁炉。当你谈论承重梁和这样的,尤其是较大的结构得到它变得更加困难。再就是不只是一个技术挑战。有一个监管的挑战“。

这项研究有可能在完全不同的地方发挥作用,从月球到卡塔尔,那里有兴趣探索用沙子建造建筑的可行性。班纳吉说:“我们正在努力看看我们能将这一目标扩展到什么程度。”“我认为一般来说,如果有粘土颗粒,如果有矿物质,我们将能够想出某种配方,让我们将它们交叉连接在一起,并将它们结合在一起。”我还不知道我们是否可以在每个环境中建造。但希望我们有一个工具,可以开始了解在不同的环境下需要做什么。”

一个更强大的气候变化工具包

该小组还考虑如何这种新的方法来创建建筑材料可以帮助建筑物抵御气候变化的影响。

作为德克萨斯州人,班纳吉团队的成员对飓风有丰富的经验,并熟悉干墙在洪水后发霉的速度。对于解决方案,该团队再次着眼于过去和未来,这一次是在古罗马,在那里建造防水的石灰石建筑很常见。考虑到这一点,班纳吉的团队正在考虑如何将石灰元素集成到复合材料中。班纳吉说:“这需要一种完全不同的适应力心态。”“我们对此非常感兴趣。”

班纳吉认为,这些新技术将在5到10年内推向市场,他说,一些公司已经表达了对使用他的团队正在开发的材料的兴趣。考虑到相对较短的时间范围,建筑师、工程师和建筑专业人士需要学习什么来为这种转变做好准备?

“它不会是一切照旧”,而是将反映的“一大堆的新的化学品是要发挥作用”的影响,班纳吉说。“我认为建筑的整个领域将最终落得都要得到更深的理解材料科学的多。”

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