NAZIV:
TRANSITION - Spreminjanje odpadkov v visokovredni cementni kompozit za 3D tiskanje
OPIS:
Ozadje projekta: Materiali, ki se uporabljajo za 3D-tiskanje, običajno vsebujejo velike količine cementa in druge visoko-vredne prahove, da se zagotovi kohezivnost in s tem možnost ekstruzijskega tiskanja (printabilnost). Posledično imajo 3D-tiskane strukture visok ogljični odtis. Eden iz palete industrijskih odpadkov, ki ima potencial za zmanjšanje ogljičnega odtisa 3D-tiskanih struktur, je pepel naftonosnega skrilavca. V baltskih državah je naftonosnega skrilavec pomembna mineralna surovina, ki se uporablja kot energent za pridobivanje električne energije v termoelektrarnah. Pri tem procesu nastajajo velike količine pepela, ki se čez desetletja kopiči na odlagališčih. Pepel je, glede na predhodne raziskave, primeren kot delni nadomestek cementa in prahove visoke vrednosti v cementnih kompozitih za 3D tisk. Mešanice na cementni osnovi za 3D-tisk sestavljajo natančno izbrane vhodne komponente iz reaktivnih in inertnih prahov, agregata vode in kemičnih primesi, in veljajo za izredno občutljive na majhne spremembe v zrnavosti, kemijski in mineraloški sestavi. Razvoj printabilnih mešanic tako zahteva napredne metode za njihovo karakterizacijo, ki niso na voljo v betonarnah. Ena od rešitev k premiku ravni zrelosti tehnologije ekstruzijskega tiskanja navzgor je v ponudbi predpripravljene, predhodno karakterizirane mešanice suhih sestavin (razen vode) na tržišču za zainteresirane odjemalce. Cilj projekta: Razviti visoko zmogljiv cementni kompozit, ki vključuje industrijske odpadke, zlasti pepel naftonosnega skrilavca, in je primeren za aditivno proizvodnjo na osnovi ekstruzije (3D-tiskanje) objektov. Za dosego ciljev bosta inovativno implementirani dve tehnologiji in sicer (i) kolizijsko mletje za optimizacijo granulacijske sestave delcev pepela naftonosnega skrilavca, in (ii) visokofrekvenčna ultrazvočna disperzija za spodbujanje strjevanja kompozita ter posledično izboljšanje lastnosti, ki zagotavljajo stabilnost svežega proizvoda med tiskanjem. Dokazovanje lastnosti izdelka bo potekalo v dveh stopnjah, (i) med testiranjem malega prototipa (ovrednotenje printabilnosti mešanice na večjem številu tiskalnikov, vzpostavitev metodologije za oceno printabilnosti) in (ii) z izgradnjo velikega prototipa objekta, ki bo izpostavljen zunanjim vremenskim vplivom. Izvedena bo tudi LCA in LCCA analiza predpripravljenega suhega proizvoda. Vključenost ZAG: Karakterizacija vhodnih materialov (DS2), optimizacija sestave mešanic(DS3), vzpostavitev metodologije za oceno printabilnosti in verifikacija (DS4), testiranje materiala med in po izgradnji malega prototipa (DS4), LCA in LCCA (DS6). Partnerji: Koordinator projekta: Riga Technical University, Faculty of Civil Engineering, Institute of Materials and Structures (RTU). Partnerji projekta: Kaunas University of Technology (KTU), SIA SAKRET, Zavod za gradbeništvo Slovenije (ZAG).
TRAJANJE:
2023/09/01 - 2026/08/31
FINANCIRANJE:
M-ERA.NET Call 2022
VEČ:
