От урожая к бетону: превращение кукурузных отходов в строительный материал, напечатанный на 3D-принтер

Перспективы 3D-печати в строительстве долгое время были сосредоточены на скорости и автоматизации. Однако все чаще на первый план выходит новое преимущество. Вместо стандартного цемента с высоким содержанием углерода исследователи изучают альтернативы на биологической основе и из местных материалов.

Мексиканский коллектив Manufactura вносит свой вклад в эти изменения с помощью CORNCRETL — композитного материала, изготавливаемого методом 3D-печати из сельскохозяйственных отходов и предназначенного для использования в качестве конструкционного материала.

Компания Manufactura , основанная Динорой Шульте в 2022 году, объединяет доиспанские строительные знания с роботизированным производством. CORNCRETL (сочетание слов «кукуруза» и «бетон») использует нехайот, богатые кальцием сточные воды, образующиеся в процессе никстамализации, практикуемого тысячелетиями в Мезоамерике.

​​Поскольку кукуруза остается основным продуктом питания в Мексике, этот процесс генерирует значительные объемы органических отходов, что делает этот материал одновременно культурно укорененным и доступным в данном регионе. Объединив эти жидкие отходы с высушенными кукурузными початками и стеблями, команда создала материал для печати.

Процесс печати

Для производства CORNCRETL команда использовала роботизированную руку KUKA в паре с системой непрерывной подачи бетона WASP Concrete HD.

Остатки кукурузы высушиваются, измельчаются и перемалываются до контролируемого размера частиц, после чего смешиваются с натуральным гидравлическим известью (NHL 3.5) в качестве связующего вещества и заполнителями, пригодными для роботизированной экструзии. Затем смесь укладывается слой за слоем, что исключает необходимость в традиционной опалубке и сокращает количество строительных отходов на 90%.

Свобода движения робота позволяет создавать изогнутые поверхности и геометрические текстуры, вдохновленные дизайном терраццо. После печати материал на основе извести затвердевает при комнатной температуре в течение нескольких дней, в отличие от традиционного бетона, для твердения которого требуется энергоемкий процесс.

Устойчивое развитие и самовосстановление

По данным компании Manufactura, CORNCRETL благодаря своей известковой основе и низкотемпературному твердению способен снизить выбросы углекислого газа до 70% по сравнению с портландцементом.

Этот материал также обладает свойством самовосстановления: когда влага проникает в микротрещины, непрореагировавшие частицы извести перекристаллизуются и частично герметизируют зазор, что является известным свойством известковых связующих.

Масштабирование локальных решений

Команда подтвердила структурный потенциал материала, успешно напечатав модульные прототипы стен высотой до 80 см и проведя полномасштабные испытания в открытой лаборатории Шамбалла в Италии .

Вместо использования стандартизированных бетонных смесей с высоким содержанием углерода, CORNCRETL предлагает децентрализованную модель. Благодаря аддитивному производству, местные отходы могут перерабатываться на месте, так что строительный материал поступает из того же места, что и сама конструкция.

Центр 3d печати и 3д сканирования Фидллер в Краснодаре — 3d сканирование, 3d печать, реверс инжиниринг, проекты для ферм 3d печати, обучение, проектирование для строительства.

По всем вопросам обращаться (круглосуточно):

телеграм — https://t.me/fidller

max — https://max.ru/u/f9LHodD0cOIGiBB1zqbYHFbw7XCslKRI5o6aikK4IGNDZtFio4aCgGJ1gUQ

почта — shope@fidller.com

вк — https://vk.com/3d_krd_123

Наши ресурсы:

все о кино тут — https://news.fidller.com
наш магазин — https://fidller.com
мы в телеграм — https://t.me/pechat3dkrd
группа 3д печати — https://vk.com/3d_krd_123