Les chercheurs de l‘Université technologique de Nanyang à Singapour (NTU) ont utilisé un résidu de charbon brûlé pour créer un béton imprimable 3D. Appelé mortier géopolymère, ce type de béton est un mélange de scories d’acier ainsi que de différents produits chimiques.
L’équipe de chercheurs dirigée par Ming Jen Tan a publié l’intégralité de la recherche dans le journal Cleaner Production and Materials Letters.
Du charbon brûlé au béton imprimable 3D
Il pourrait être étrange pour un non-expert de lire que des chercheurs tirent avantage d’un charbon brûlé pour produire de l’énergie et de la chaleur. En effet, ils transforment un résidu appelé cendres volantes en un matériau imprimable 3D.
Les cendres volantes ont été obtenues à partir d’une centrale à charbon en Inde. Cependant, il est également possible d’obtenir ces résidus dans des usines locales de déchets à énergie.
Ensuite, après quelques essais, ils ont pu faire un mélange de scories d’acier et de divers produits chimiques.
D’un point de vue technique, l’équipe a utilisé un robot industriel pour imprimer du mortier de géopolymère couche par couche directement à partir du modèle 3D de conception assistée par ordinateur (CAO). “La caractéristique des matières premières et des propriétés fraîches a été examinée par rhéologie, diffraction des rayons X (XRD) et microscopie électronique à balayage (SEM). Des essais mécaniques tels que la compression, la flexion et la résistance à la traction ont été effectués sur le géopolymère imprimé dans différentes directions d’impression et leur performance a été comparée à des échantillons moulés.”
Les résultats montrent que le mélange n’est solide que lorsque la structure est utilisée d’une certaine manière. En effet, les chercheurs ont expliqué que «les propriétés mécaniques du géopolymère imprimé 3D dépendent principalement des directions de chargement en raison de la nature anisotrope du processus d’impression».
L’utilisation de béton imprimable 3D
Le mortier de géopolymère imprimable 3D peut aider à fabriquer des structures grandes et solides avec des équipements d’impression 3D en béton.
Cela pourrait également permettre à ceux qui travaillent dans l’industrie de la construction de réduire l’empreinte carbone puisque la production de béton compte pour 5% des émissions de dioxyde.
Toutefois, les résultats de l’utilisation du béton imprimable 3D doivent encore être comparés avec un béton régulier afin de mieux évaluer la portée de cette innovation.
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