都柏林圣三一团队3D打印爱尔兰首个无水泥地质聚合物,利用铝土矿残渣减碳70%

打印派   2026-07-17 07:09:00

都柏林圣三一大学工程学院的研究团队联手建筑技术公司Harcourt Technologies Ltd.,成功展示了爱尔兰首个完全不含水泥的3D打印地质聚合物。 这项在HTL Tech工厂完成的试验证实,一种由铝土矿提炼残渣制成的红棕色材料,能够顺利实现搅拌、泵送、挤出和逐层打印的全工艺流程。该地质聚合物完全摒弃了波特兰水泥,其类水泥成分中超过30%来自当地工业废弃物——这些废弃物原本需要处理、长期储存或填埋。在全球建筑行业苦苦寻求减碳路径的当下,这相当于为堆积如山的铝土矿尾矿找到了一个高附加值的归宿,同时也为混凝土3D打印提供了一款更清洁的“墨水”。

这项材料创新的环境账本令人印象深刻。团队初步评估表明,与传统波特兰水泥混凝土相比,该材料可将隐含碳排放削减约70%。项目负责人Sara Pavia教授指出,此次成功试验演示了如何将当地工业残渣转化为功能性、可适应且视觉独特的建筑材料,并强调这种材料本身的意义超越了单纯替代水泥——“它是一个灵活的粘结剂平台,其成分、流变性、凝结行为和早期性能均可根据不同的制造工艺和建筑应用进行定制。”

作为对比,传统3D打印建筑虽然已具备缩短工期、免模具、减少材料浪费以及可建造复杂曲面等优势,但其所用的“墨水”大多仍依赖高碳排放的水泥基材料。此次无水泥地质聚合物的出现,恰好补上了“清洁工艺+高碳材料”这一逻辑缺口。

该试验是爱尔兰研究基金会与多家产业伙伴共同资助的更大研究项目的一部分,联合体由建筑巨头SISK领衔,涵盖预制混凝土、采石和数字建造企业。下一阶段,团队将把这种地质聚合物从实验室批次放大到工业设备所需的体积和一致性,同时将重点攻克力学性能、耐久性、增强方案、长期稳定性、过程控制和法规合规等关键工程挑战。当工业废弃物可以在打印机喷头下重获新生,建筑行业的碳中和叙事便从“少用水泥”迈入了“不用水泥”的新章节。


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