持続可能な代替バインダーの高いボリュームを利用した3Dプリント可能コンクリート混合物の新鮮さと強度特性

現在の文献や建設業界で見られるほとんどの3Dプリント可能コンクリート（3DPC）混合物は、普通ポルトランドセメント（OPC）の高いボリュームを含んでおり、これは世界のCO2排出量の10％を寄与しています。本研究では、フライアッシュ（FA）、シリカフume（SF）、スラグ（GGBS）、およびメタカオリン（MK60）を代替バインダーとして使用し、3DPCにおけるOPCの体積比を大幅に削減し、骨材とバインダーの質量比を1.6から1.75に増加させることを計画しています。実験プログラムは、ポンプ可能性、押出可能性、および構築可能性の要件の評価を考慮して計画されています。圧縮試験や弾性係数の形での機械的特性評価が行われます。代替バインダーを組み込んだ3つの混合物が開発され、総バインダー体積の60％を占めています。これらの混合物は、3Dプリントに適した流動特性を持ち、28日間の圧縮強度は31〜55 MPaで、弾性率は29〜37 GPaです。3つの混合物のいずれかを使用して印刷された構造物は、均一で滑らかな表面を持っており、表面亀裂の視覚的な兆候は見られませんでした。本研究の結果は、FA、SF、GGBS、およびMK60を高い割合で3DPCの代替バインダーとして組み込む可能性を示しています。このアプローチは、3DPCの持続可能性を向上させ、パフォーマンスおよび環境影響の観点からの肯定的な実現可能性を示しています。