(A) Illustrazione dell'approccio di geopolimerizzazione sviluppato per solidificare il muskeg in un composito di silicato portante, come rappresentato dalla forza di un pneumatico automobilistico su strada rinforzato dal composito, ristampato con il permesso di Waetzig et al. (2017) Copyright 2017 Springer Natura. (B) Analisi della dimensione delle particelle di argilla Burlewash di provenienza locale. (C) Riflessione totale attenuata - Spettro infrarosso a trasformata di Fourier (ATR-FTIR) misurato per argilla Burlewash. (D, E) Micrografia elettronica a scansione del composito di argilla Burlewash. Mappatura elementare spazialmente risolta mediante analisi a raggi X a dispersione di energia all'ossigeno (F); (G) sodio; (H) alluminio; (I) silicio; e (J) bordi di potassio. (K) Test di resistenza alla compressione del composito di argilla burlewash; una fotografia digitale del cubo utilizzato per il test è mostrata nel riquadro. (L) Curve reologiche misurate per la formulazione di argilla burlewash stampabile. (M) Fotografia digitale raffigurante la fase di estrusione del processo di stampa 3D per pasta composita di argilla serie burlewash. Credito: Frontiere nei materiali (2020). DOI:10.3389/fmats.2020.00052
Un team di ricercatori della Texas A&M University ha sviluppato il concetto di un kit di strumenti che consentirebbe ai costruttori di creare strutture tramite la stampa 3D utilizzando il suolo locale come materiale da costruzione. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Frontiere nei materiali , delineano le loro idee e i possibili modi per creare un tale kit di strumenti, e descrivere un progetto di test che hanno costruito.
Il calcestruzzo è uno degli ingredienti più basilari utilizzati per costruire sia grandi strutture che passerelle. Il suo uso, però, contribuisce al riscaldamento globale:la produzione di calcestruzzo rilascia CO 2 . I ricercatori osservano che ricerche precedenti hanno dimostrato che fino all'8% della CO . globale 2 le emissioni possono essere ricondotte alla produzione di calcestruzzo. Sottolineano inoltre che è difficile liberarsi del calcestruzzo utilizzato in una struttura o in una passerella una volta terminata la sua vita utile. Suggeriscono che esiste un modo migliore:utilizzare i terreni locali per creare materiali da costruzione sostitutivi.
I ricercatori notano che molti terreni ordinari, in particolare quelli con alto contenuto di argilla, potrebbe essere lavorato per produrre un materiale con applicazioni simili al calcestruzzo, cioè., che può essere versato come un semiliquido che si indurisce in posizione. Suggeriscono inoltre che tali materiali potrebbero essere prodotti in loco utilizzando terreni locali e posizionati utilizzando stampanti 3D molto grandi. Per realizzare tali scenari, propongono l'idea di un kit di strumenti che potrebbe essere utilizzato per produrre materiali sostitutivi in calcestruzzo utilizzando terreni locali. Tale toolkit avrebbe un mezzo per analizzare una fornitura di suolo locale e quindi produrre una ricetta per un materiale che potrebbe essere versato come cemento e indurito sul posto.
Per dimostrare la loro idea, hanno raccolto il terreno dal cortile di uno dei ricercatori e hanno ideato una ricetta per questo. Hanno quindi usato la ricetta per creare un mix usando il campione di terreno, silicato di sodio e un catalizzatore alcalino. Prossimo, hanno usato il mix che hanno creato per creare una piccola struttura murata nel loro laboratorio. Riconoscono che i materiali che hanno realizzato finora sono i più adatti per le parti non strutturali di un edificio, come facciate, ma credono che presto saranno in grado di produrre materiali adatti all'uso generale.
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