Как использование 3D-печатного пенопласта поможет сократить количество отходов бетона

Автор: Елена
28.06.2022, 07:10

Как известно, 7% глобальных выбросов углерода связаны только с производством цемента. В целях сокращения выбросов углерода в строительной сфере, ученые из отдела цифровых строительных технологий (DBT) Высшей технической школы Цюриха (ETH Zürich) разработали новую технологию FoamWork.

Образцы 3D-печатного пенопласта

Технология заключается в частичном замещении бетона в плитах 3D-печатным пенопластом (F3DP). Эта менее трудоемкая система позволяет повысить эффективность использования материалов и снизить выбросы углерода. По словам команды, использование профилей F3DP в монолитной бетонной опалубке позволяет сэкономить до 70% бетона, они значительно легче и обладают хорошей изоляцией.

Пенопласт изготавливается с помощью роботизированного манипулятора

Прототип плиты, созданный командой DBT, показывает, насколько универсально можно сочетать бетонные конструкции и пенопласт, напечатанный на 3D-принтере. В плите используются ребра, полученные из изостатических линий, которые указывают направления сжатия и растяжения. Исходя из схемы главных напряжений, геометрия этой плиты имеет 24 полости для пенопластовых вставок 12 различных форм.

Прототип бетонно-пластиковой плиты

Пенопласт производится по заказу ETH Zürich компанией FenX AG, которая использует минеральные отходы для производства высокоэффективной изоляции зданий. Роботизированный манипулятор изготавливает пенопластовые компоненты из переработанной летучей золы – отходов угольных электростанций. Компоненты пенопласта укладываются в деревянную опалубку перед заливкой в сверхвысококачественный фибробетон (UHPFRC) для отливки структурного элемента. После затвердевания бетона куски пенопласта можно оставить для сохранения изоляционных свойств или переработать.

Легкий пенопласт заливается в пустые ячейки бетонной плиты

Этот процесс, являющийся по сути безотходным, можно использовать для изготовления других стандартизированных или более сложных бетонных структурных элементов. Наряду с минимизацией отходов материалов, меньший вес конструктивных элементов обеспечивает простоту транспортировки, обработки и сборки на строительных площадках.

Фотоматериал: inhabitat.com