Vidro reciclado é usado para substituir areia em impressão 3D de concreto

por Canal da Engenharia
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Cientistas da Universidade Tecnológica de Nanyang usaram uma mistura de vidro reciclado, produtos comerciais de cimento, água e aditivos para imprimir uma bancada de concreto de 40 centímetros de altura, que passou nos testes de compressão e resistência e mostrou “excelente” capacidade de construção e extrusão.

É a primeira impressão bem-sucedida de uma estrutura usando concreto à base de vidro.

O vidro pode ser 100% reciclado sem redução de qualidade, mas é um dos tipos de resíduos menos reciclados em Cingapura.

Apenas 13% das 74.000 toneladas de resíduos de vidro gerados no ano passado foram reciclados, de acordo com a Agência Nacional do Meio Ambiente de Cingapura.

A maioria dos resíduos de vidro é incinerada antes de ser despejada em aterros sanitários.

Ao mesmo tempo, o mundo enfrenta uma escassez de areia devido à rápida urbanização, com cientistas do clima chamando-o de um dos maiores desafios de sustentabilidade do século 21, causando poluição, inundações e erosão de habitats marinhos.

“O principal desafio na formulação de misturas de concreto imprimíveis em 3D é descobrir quanto de cada componente adicionar para obter uma impressão estruturalmente sólida com defeitos mínimos”, disse o pesquisador principal, professor Tan Ming Jen. “Nossa equipe apresentou uma fórmula viável, demonstrando pela primeira vez que o vidro pode realmente ser usado para imprimir em 3D uma bancada com excelente integridade estrutural”.

“A pesquisa também exemplifica o conceito de economia circular”, acrescentou, observando que 70% do vidro é composto de dióxido de silício, ou sílica, que vem da areia.

“O que nossa pesquisa faz é essencialmente devolver a sílica encontrada no vidro para ser reutilizada novamente como areia em nossa mistura de concreto para impressão 3D.”

Os pesquisadores imprimiram um banco de concreto de 40 centímetros de altura, que passou nos testes de compressão e resistência. Fonte: NTU.

Os pesquisadores observaram que, como o vidro é naturalmente hidrofóbico – o que significa que não absorve água – é necessária menos água para criar uma mistura de concreto adequada para uso em impressão 3D.

O experimento usou vidro reciclado triturado em diferentes tamanhos de partículas, de médio a superfino. Para permitir a impressão, a equipe ajustou os sistemas de controle da impressora 3D para combinar a vazão do bico com as propriedades de endurecimento do concreto.

A impressão foi realizada em uma única sessão usando uma impressora robótica tipo pórtico de 4 eixos que possui um volume de impressão de 1,2 metro x 1,2 metro x 1 metro.

O artigo foi publicado no Journal of Building Engineering em 1º de fevereiro de 2022.

Fonte da notícia: Global Construction Review e NTU.

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