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【中國(guó)智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】近日，新加坡南洋理工大學(xué)成功用粉煤灰制造出一種可3D打印的地質(zhì)聚合物砂漿。這種混合物可被制造成大型、堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，研究人員認(rèn)為這可能是3D打印建筑的未來。研究人員認(rèn)為他們甚至可以讓這種3D打印材料更堅(jiān)固，就像鋼筋混凝土一樣。
據(jù)悉，經(jīng)過兩年的研究，新加坡南洋理工大學(xué)(NTU)的研究人員成功用飛灰——煤在燃燒過程中排出的微小灰粒，又叫粉煤灰——制造出一種可3D打印的地質(zhì)聚合物砂漿。這種混合物還含有鋼渣和各種秘密化學(xué)品。這項(xiàng)研究近已經(jīng)發(fā)表在《Cleaner Production and Materials Letters》雜志上。
通過混凝土3D打印設(shè)備，這種飛灰、鋼渣和各種化學(xué)品的混合物可被制造成大型、堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，研究人員認(rèn)為這可能是3D打印建筑的未來。
研究團(tuán)隊(duì)從印度的一家煤電廠收集飛灰，但表示也可以從其他地方收集，如當(dāng)?shù)氐膹U物能源轉(zhuǎn)化工廠。研究人員也考慮在本國(guó)實(shí)施他們的研究成果。新加坡只有一個(gè)垃圾填埋場(chǎng)，需要在2035年之前關(guān)閉。但通過用廢物來生產(chǎn)飛灰，然后制造這種新的3D打印材料，研究人員說，關(guān)閉日期可以推遲，從而也推遲了第二垃圾填埋場(chǎng)的建立。
也許更重要的是，這種3D打印混凝土能幫助建筑業(yè)減少碳足跡，因?yàn)椴恍枰獜念^開始制造任何材料。目前，混凝土生產(chǎn)貢獻(xiàn)了世界二氧化碳排放量的5%左右。
然而，大的問題是這種回收的混凝土混合物的性能是否與常規(guī)混凝土一樣。根據(jù)研究人員的測(cè)試，只有當(dāng)結(jié)構(gòu)以一種實(shí)用的方式被定向時(shí)，這種3D打印混合物才與常規(guī)混凝土一樣堅(jiān)固，因?yàn)?ldquo;由于打印工藝的各向異性，3D打印地質(zhì)聚合物的機(jī)械性能主要取決于加載方向。”
令人印象深刻的是，研究人員認(rèn)為他們甚至可以讓這種3D打印材料更堅(jiān)固，就像鋼筋混凝土一樣。雖然現(xiàn)在他們還不知道如何做到這一點(diǎn)，但他們正在繼續(xù)這項(xiàng)研究，看看能否完善自己的產(chǎn)品，同時(shí)試圖降低成本。
幸運(yùn)的是，研究團(tuán)隊(duì)不會(huì)缺少資源。去年，NTU花3070萬美元成立了一家新的3D打印中心，混凝土3D打印是中心的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域之一。
(原標(biāo)題：南洋理工大回收利用粉煤灰，制造3D打印混凝土)
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