Эстонские ученые разработали торфяной материал для строительной 3D-печати

Эстонские ученые предлагают тряхнуть стариной и возводить дома из торфа. Осовременить старинную методику предлагается с помощью строительных 3D-принтеров и нового композиционного материала на основе торфа и сланцевой золы.Торф применяется в строительстве и по сей день, однако в былые времена этот материал считался одним из основных в эстонской утилитарной архитектуре, да и не только эстонской. Оно и понятно, ведь торф служит отличным теплоизолятором, к тому же примерно пятая часть территории страны покрыта болотами, так что о дефиците сырья говорить не приходится. Научная команда под руководством доктора химических наук, профессора Юри Лийва рассматривает старый строительный материал в новом свете, предлагая использовать композиции на основе торфа в качестве расходных материалов для строительных 3D-принтеров. Ученые пытаются убить сразу нескольких зайцев одним камнем. Так, в качестве связующего вещества предлагается использовать сланцевую золу – отход промышленных предприятий и электростанций. Каждой год в Эстонии производится около семи миллионов тонн золы, но на переработку идет лишь малая доля, около пяти процентов. Остальная масса просто сваливается в кучи и не лучшим образом влияет на экологию. Как поясняет профессор Лийв, пока еще никто не делал строительные композиции на основе торфа, так как торф предотвращает затвердевание многих материалов. И здесь как раз помогла зола.Сланцевая зола считается опасным отходом, будучи мощным основанием – водородный показатель (pH) достигает 13, но в предлагаемых смесях активность золы нейтрализуется, делая материал безопасным. Кроме того, именно высокая активность золы делает возможным затвердевание смеси на основе торфа. Если водородный показатель ниже девяти, то смесь не затвердевает вообще. С добавками из сланцевой золы материал полностью отвердевает примерно через сутки. Оксид калия и щелочные металлы, содержащиеся в золе, реагируют с гумусовой кислотой в торфе и образуют твердый материал наподобие цемента, заодно поглощая в ходе реакций атмосферный углекислый газ. В композицию добавляются наночастицы кварцевого песка, растворяющиеся в смеси и улучшающие физико-механические характеристики материала. Получаемый материал отличается легкостью и высокой прочностью после затвердевания, а также демонстрирует отличные шумо- и термоизоляционные свойства. Несмотря на то, что основой композиции служит торф, готовый материал не горит, что тоже можно считать весомым плюсом. Да полного затвердевания торфяной композит демонстрирует определенную эластичность, так что у строителей будет достаточное время на точную подгонку 3D-печатных элементов зданий. Наконец, торф и сланцевая зола – это дешевое сырье, что положительно скажется на ценовой доступности композиционных материалов. Предварительные расчеты ученых показывают, что одноэтажная «коробочка» площадью 100-150 квадратных метров будет стоить в районе пяти тысяч евро, то есть на порядок ниже стоимости каркасного здания аналогичного размера. Доклад научной команды опубликован по этой ссылке.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.