Переработанное стекло улучшает прочность бетона для 3D-печати

В рамках своей работы исследователи заменили часть песка в портландцементе измельченным стеклом от бутылок (размер фракции менее 1 мм), известняком и вспененными термопластичными микросферами (Expancel 461 WE 20d 36), благодаря чему удалось резко повысить прочность и улучшить теплоизоляционные свойства полученного бетона.

Первоначально исследователи составили шесть различных бетонных смесей, каждая из которых имела различное содержание стеклянных отходов от 50 до 100%, а затем с помощью 3D-принтера напечатали образцы размером 40 x 40 x 160 мм для проведения испытаний.

Отмечается, что все смеси обладали приемлемой текучестью, необходимой для сохранения формы после печати, но смесям, в состав которых входили микросферы, потребовалось гораздо больше времени для придания формы.

При этом интеграция легких наполнителей в материал позволила создать образцы с теплопроводностью на 40% ниже, чем у традиционного бетона для 3D-печати, а испытания на прочность при сжатии показали, что их прочностные характеристики фактически увеличивались по мере увеличения количества отходов стекла.

Выводы исследователей подробно изложены в работе под названием "3D printable lightweight cementitious composites with incorporated waste glass aggregates and expanded microspheres – Rheological, thermal and mechanical properties".