Le città del futuro potrebbero essere stampate in 3D utilizzando calcestruzzo realizzato con vetro riciclato

21/03/2022 3328

Il calcestruzzo stampato in 3D può portare a un cambiamento nell'architettura e nell'edilizia poiché può essere utilizzato per produrre nuove forme, può cambiare i processi e le procedure secolari che vengono ancora utilizzati per costruire gli edifici, con conseguente riduzione dei costi e risparmio di tempo.

Su questo tema èstaato pubblicato un interessante articolo di Seyed Ghaffar, Mehdi Chougan, Pawel Sikora dal titolo "Future cities could be 3D printed using concrete made with recycled glass" pubblicato su TechExplore.

La nuova ricerca - realizzata dal Building Materials and Construction Chemistry, Technische Universität, Berlin, Germany e Department of Civil and Environmental Engineering, Brunel University, London, Uxbridge, Middlesex, UB8 3PH, United Kingdom - parte dall'uso del vetro riciclato come componente del calcestruzzo per la stampa 3D. I ricercatori delle due università hanno provato a sostituire fino al 100% dell'aggregato nell'impasto con il vetro.

La domanda del settore edile potrebbe anche aiutare a garantire il riciclaggio del vetro. Nel 2018 negli Stati Uniti solo un quarto del vetro è stato riciclato, di cui più della metà è andato in discarica.

 

Costruire con il vetro riciclato

E' stato utilizzato un bicchiere per bevande marrone soda-calcico ottenuto da un'azienda di riciclaggio.

Le forme di vetro sono state prima frantumate con una macchina frantumatrice, quindi i pezzi frantumati sono stati lavati, asciugati, macinati e setacciati. Le particelle risultanti erano più piccole di un millimetro quadrato.

Il vetro frantumato è stato quindi utilizzato per fare il calcestruzzo nello stesso modo in cui sarebbe stata utilizzata la sabbia naturale. Il materiale finale è stato usato per stampare in 3D elementi di pareti e blocchi prefabbricati che potevano essere montati insieme per creare un intero edificio.

Se utilizzato in questo modo, il vetro di scarto può trovare una nuova vita come parte di un materiale da costruzione.

La presenza del vetro non solo risolve il problema dei rifiuti ma contribuisce anche allo sviluppo di un calcestruzzo con proprietà superiori a quello contenente sabbia naturale.

La conduttività termica del vetro soda-calcico, il tipo più comune di vetro, che si trova in finestre e bottiglie, è più di tre volte inferiore a quella dell'aggregato di quarzo, ampiamente utilizzato nel calcestruzzo. Ciò significa che il calcestruzzo contenente vetro riciclato ha migliori proprietà isolanti. Potrebbero ridurre notevolmente i costi necessari per il raffreddamento o il riscaldamento durante l'estate o l'inverno.

 

Migliorare la sostenibilità

Nella ricerca sono state sperimentate diverse varianti, intervenendo sulla miscela di calcestruzzo, anche con l'obiettivo di rendere il nuovo materiale da costruzione più sostenibile. 

Sono stati utilizzati anche riempitivi leggeri, realizzati con minuscole sfere termoplastiche cave, per ridurre la densità del calcestruzzo. Ciò ha modificato la conduttività termica del calcestruzzo, riducendola fino al 40% rispetto ad altro calcestruzzo utilizzato per la stampa 3D. Ciò ha ulteriormente migliorato le proprietà di isolamento del calcestruzzo e ridotto la quantità di materia prima richiesta.

 

Per saperne di più:

3D printable lightweight cementitious composites with incorporated waste glass aggregates and expanded microspheres – Rheological, thermal and mechanical properties

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