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 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.