Rakennusmateriaalin 3D-tulostus sementittömällä massalla
Suurin ihmisen aiheuttama C02-päästöjen lähde on sementin valmistus. Teollisuuden sivuvirtoina syntyvästä jätteestä voidaan valmistaa betonin kaltaista tuotetta, joka ei sisällä ollenkaan sementtiä. Tähän haasteeseen on tartuttu myös Jamkissa, kehittämällä Soma – rakennusmateriaalin 3D tulostus hankkeessa tulostettavaa, sementitöntä massaa. Tämä geopolymeerimassa kätkee sisäänsä sideaineena masuunikuonaa sekä soodasakkaa. Massa käyttäytyy tulostettaessa kuin perinteinen, sementillinen massa sekä se on erittäin hyvin tulostuvaa.
Massan lujuusominaisuudet vastaavat normaalin rakennusbetonin vahvuutta. Puristuslujuutta 100mm kuutiolle tuli 24h puristustestissä 16,7 MPa ja 7 vrk 36,1 MPa. Sattumaako, mutta kappaleista syntyy konkreettisesti vihreää betoninkaltaista rakennusmateriaalia.
Hankkeen aikana on valmistettu yli 150 koekappaletta hakiessa sopivaa reseptiä ympäristöystävällisemmälle tulostusbetonille.
Tarkoituksemme on tulostaa Jamkin kirjaimet nähtäväksi korkeakoululle niin, että kaikki kirjaimet sisältäisivät erilaisia kiertotalousmateriaaleja. Ensimmäisessä tulostuksessa oli osa sementistä korvattu biotuhkalla, jolloin saatiin myös hyvin tulostuvaa sekä kestävää massaa.
Videossa näkyy sementittömän massan tulostuvuus. Jos et näe videota, voit katsoa sen myös Youtubesta.
Kokemuksia mm. sementittömästä tulostuksesta pääset kuulemaan Soma -hankkeen päätösseminaarissa 23.8.2023. Ilmoittaudu mukaan ja tule kuulolle klo 14:00 alkavaan webinaariin!
SOMA – rakennusmateriaalin 3D-tulostaminen -hanketta (1.1.2021 – 31.8.2023) rahoittaa Euroopan aluekehitysrahasto (EAKR).
EN
3D printing of building materials at Jamk with cement-free mortar
The largest source of man-made C02 emissions is cement manufacturing. Waste generated as industrial side streams can be used to produce a product similar to concrete, which does not contain cement at all. This challenge has also been tackled at Jamk by developing a cement-free mass that can be printed in the Soma building material 3D printing project. This mass containing geopolymers hides blast furnace slag and green liquir dregs as binders. When printed, the pulp behaves like traditional, cemented pulp and it prints very well.
The hardness properties of the mass correspond to the strength of normal building concrete. The compression strength for a 100mm cube was 16.7 MPa in 24h compression test and 36.1 MPa in 7 days test.
More than 150 test pieces have been made in search of a suitable recipe for greener printing concrete. It’s a coincidence, but the pieces concretely create enviroment friendly concrete-like building material.
Our intention is to print Jamk’s letters for the school to see, so that all letters would contain different circular economy materials. In the first printing, some of the cement had been replaced with bioash, which also produced a well-printable and durable pulp.
The video shows the printability of the cement-free mortal (above on the blog).
Kirjoittaja/Writer:
Jaakko Seppänen
Projektiasiantuntija, Jyväskylän ammattikorkeakoulu, Teknologiayksikkö
Project Specialist, Jamk University of Applied Sciences, School of Technology
Kuvat/Photos: Jaakko Seppänen