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In diesem Papier wird die Verwendung von architektonisch gestalteten zellulären und festen Materialien durch additive Fertigung und in-situ CO2-Zirkulation untersucht, um die Carbonatisierung und die mechanischen Eigenschaften eines auf Calcium-Silikat basierenden Zements (CSC) zu verbessern. Ein auf Wollastonit basierendes Bindemittel wurde für den extrusionsbasierten 3D-Druck formuliert. Feste und zelluläre lamellare Architekturen wurden entworfen, um die Rolle von geschichteten Schnittstellen und höherer Oberfläche auf den Carbonatisierungsgrad (DOC) zu untersuchen. Zwei Carbonatisierungsexpositionsszenarien, mit und ohne in-situ Carbonatisierung, wurden angewendet. Der DOC, die mikrostrukturellen Phasen und die Biegefestigkeit wurden mittels TGA, modifizierter Überlauf-Bildanalysetechnik und Dreipunkt-Biegung charakterisiert. Durch die Nutzung des 3D-Drucks und die Ausnutzung der höheren Oberfläche der zellulären Architektur erreichte das Material einen signifikant höheren DOC (um das 8,9-Fache) und eine Biegefestigkeit (um das 5,7-Fache) im Vergleich zu referenzierten Gussproben. Die in-situ Carbonatisierung von zellulär architektonischen Materialien kann zusätzlich die frühe Deformation, den DOC (um das 12,9-Fache) und die Biegefestigkeit (um das 16,5-Fache) im Vergleich zu Guss verbessern.
Ralston et al. (Wed,) haben diese Frage untersucht.