Elemente arhitecturale imprimate din deșeuri de marmură
Cercetătorii elvețieni au dezvoltat o imprimantă 3D care reciclează cantități mari de deșeuri provenite din exploatarea carierelor și le transformă în componente de construcție unice. În cantonul Ticino, în apropiere de granița cu Italia, de exemplu, deșeurile de piatră sau făină de rocă pot reprezenta până la 40% din totalul extracției.
Imprimanta a fost prezentată sub forma unui studiu de caz. Aceasta a fost utilizată pentru a produce un sistem optimizat de pardoseală dintr-un deșeu provenit de la o carieră de marmură din Ticino. Proiectul ilustrează modul în care se poate reduce consumul de materiale de construcție și promovează utilizarea resurselor locale reciclate. Produsul final va fi prezentat la Bienala de Arhitectură de la Veneția din 2023.
Imprimanta se bazează pe tehnologia BJT (binder jetting technology), care utilizează un liant BJT convențional pentru a consolida materialele granulare strat cu strat. Cu toate acestea, tehnica are limitările sale în industria construcțiilor: printurile sunt prea rigide și au o rezistență slabă la foc și la intemperii.
Cercetătorii elvețieni au folosit un liant alternativ pe bază de geopolimer. Aceste noi materiale sunt matrici amorfe cu structuri polimerice anorganice, iar numărul lor crește de la an la an, fiind denumite și materiale activate de alcalii. De fapt, atât hardware-ul, cât și software-ul au fost reproiectate, iar tehnologia a fost denumită Geopolymer Binder Jetting (GeoBJT).
Nu numai că printurile testate au proprietăți mecanice și de altă natură mai bune, dar gama de materiale utilizate pentru lipire și particule este mai largă, iar producția este mai eficientă. Cu o configurație mobilă asemănătoare unui container, imprimanta poate funcționa ca o fabrică de teren.
Materialul amorf selectat a fost produs prin amestecarea unei surse de aluminosilicat și a unui activator alcalin și este la fel de solid ca betonul, dar cu o amprentă de carbon mai mică. Liantul este utilizat într-o tehnică radială, înlocuind metacaolinul cu zgură de furnal și încorporând subproduse neutilizate, cum ar fi praful de piatră din carierele de marmură. Liantul este excelent la manipularea și reținerea umidității, ceea ce înseamnă că o clădire construită prin această tehnică va răspunde pozitiv la valuri de căldură extreme.
Podeaua de alunecare armată cu nervuri creată pentru studiul de caz a fost asamblată din piese prefabricate, șaptesprezece elemente separate.