3D-gedruckter recycelter Kunststoff-Eco-Agregat (Resin8) Beton

Plastikabfälle sind ein globales Umweltproblem, während natürliche Ressourcen wie Sand begrenzt sind und erschöpft werden, im Gegensatz zur Fülle von Abfallkunststoffen. Diese Studie untersucht erstmals die Eignung der Zugabe von recyceltem Plastikabfall in Form von Resin8 in 3D-gedruckten Beton (3DPC) als Ersatz für feine Aggregate. Untersucht werden Ersetzungswerte von 5 %, 10 % und 15 % natürlichem Sand nach Volumen, die weiter durch verschiedene Resin8-Partikelgrößen charakterisiert werden. Berücksichtigt werden Partikelgrößen von Resin8, die kleiner als 5 mm, kleiner als 1 mm und eine Kombination aus beiden in gleichen Verhältnissen (50/50) umfassen. Die Resin8-Ersatzmischungen werden mit der Standard-'Referenz'-3DPC-Mischung der Universität Stellenbosch getestet. Insgesamt wurden zehn Mischungen formuliert, die 3D-gedruckt und gegossen wurden, um den Einfluss von Resin8 auf die gedruckten Proben zu untersuchen. Die frischen und härtenden Eigenschaften jeder Mischung wurden untersucht, einschließlich Fließwert, rheologische Charakterisierung, Dichte und Luftgehalt, Baufähigkeit sowie Biege- und Druckfestigkeit in zwei Orientierungen aufgrund der anisotropen Eigenschaften von 3DPC. Darüber hinaus wurde die Mikrostruktur der Proben mit Hilfe von Mikro-Computertomografie und rasterelektronischer Mikroskopie analysiert. Die Zugabe von Resin8 führte zu fließfähigeren Mischungen mit weniger thixotropem Verhalten, was die Bauleistung verringerte. Die Biege- und Druckfestigkeit nahmen zu, während sich die Menge an Resin8 erhöhte, während eine verbesserte Interlayer-Bondfestigkeit bei Zugabe von Resin8 festgestellt wurde. Ein insgesamt Leistungsabfall wurde durch die Zugabe von Resin8 in 3DPC-Mischungen festgestellt. Die Ersetzung eines Teils der feinen Aggregate in 3D-druckbarem Beton durch Resin8 ist jedoch eine praktikable Lösung, die effektiv Plastikabfälle in unserer Umwelt reduzieren kann. Sogar kleine Mengen von Resin8-Ersatz können einen signifikanten Einfluss haben, da Beton das am häufigsten verwendete Baumaterial ist.