Исследователь Тавс Йоргенсен разработал метод экструзии самана в форме кирпича, стремясь сделать низкоуглеродный биоматериал более доступным.
Этот процесс, используемый для создания кирпичей, которые можно укладывать взаимосвязанными узорами, включает в себя проталкивание различных образцов самана (строительного материала, изготовленного из земли и соломы) через экструзионные формы, напечатанные на 3D-принтере, известные как штампы.
Он был разработан в рамках исследовательского проекта Центра исследований печати Университета Западной Англии, где Йоргенсен является доцентом.
Тавс Йоргенсен разработал метод прессования самана в кирпичи
Початок — это природный и древний строительный материал, изготовленный из сочетания недр, воды и волокнистых материалов, таких как солома.
В то время как исследования Йоргенсена в области экструзии первоначально изучали другие материалы на основе глины для различных применений, его привлекло строительство из самана из-за важности и необходимости устойчивых строительных технологий.
«Нам особенно хотелось работать с саманом, поскольку знания об экструзии этого материала очень ограничены, а также нас мотивировала возможность внести свой вклад в исследования по разработке устойчивых и низкоуглеродных подходов к строительству, которые так остро необходимы», — сказал Йоргенсен Dezeen. .
Он создал различные взаимосвязанные формы.
«Волокна связывают композит вместе, поэтому обжиг не требуется», — продолжил он. «Отказ от обжига делает саманный кирпич строительным материалом с чрезвычайно низким содержанием углерода».
«Необожженные саманные кирпичи также можно легко вернуть в исходное состояние компонентов – по сути, это просто земля и соединяемые волокна – так что можно достичь полной круглой формы материала без каких-либо отходов».
Коб — низкоуглеродистый строительный материал, изготовленный из земли и соломы.
Обычно считающийся трудоемким строительным процессом, глыба традиционно формируется в монолитные стены и сжимается. Йоргенсен надеется, что предоставление биоматериала в виде кирпичиков сделает его более доступным.
«Процесс экструзии является одним из наиболее эффективных промышленных методов производства кирпича и других компонентов архитектурных конструкций, поэтому производство саманного кирпича таким способом обеспечивает значительные средние показатели с точки зрения скорости и низкой стоимости», — пояснил он.
Было изготовлено несколько смесей початков, чтобы проверить, какая из них лучше всего подходит для процесса экструзии, и Йоргенсен разработал как легкие, так и тяжелые версии кирпичей.
Легкие саманные кирпичи изготавливаются из двух частей жидкой глины и трех частей конопляной заточки – древесной сердцевины растения конопли. Между тем, более тяжелые кирпичи изготавливаются из одной части песка и одной части глины, которую затем добавляют в смесь ячменной соломы и воды.
Йоргенсен экспериментировал с различными смесями початков.
«Есть множество других вариантов с различными волокнами, глиной и наполнителями, которые можно изучить», — объяснил Йоргенсен.
«Основная проблема при использовании процесса экструзии заключается в том, что композиты из глыбы или земли должны иметь достаточную пластичность, чтобы их можно было формовать таким способом».
Экструзионные формы напечатаны на 3D-принтере.
Матрицы имеют взаимосвязанную форму, позволяющую исключить необходимость использования строительного раствора. Процесс экструзии также позволяет создавать кирпичи более сложной геометрии, в том числе кирпичи с воздушными полостями.
«Мы хотели изучить некоторые новые концепции дизайна с использованием штампов из саманного кирпича, в частности, способы создания взаимосвязанных кирпичей, чтобы избежать необходимости строить из раствора, что обычно является слабостью конструкций из глиняного кирпича», — сказал Йоргенсен.
«Мы также хотели изучить новые эстетические возможности земляного строительства с помощью процесса экструзии», — продолжил он. «Подход с использованием экструзионных матриц, напечатанных на 3D-принтере, позволил быстро и недорого реализовать такие идеи».
Исследование направлено на то, чтобы сделать низкоуглеродные методы строительства более доступными.
При поддержке Совета по исследованиям в области искусств и гуманитарных наук и при финансовой поддержке Research England Expanding Excellence в Англии Йоргенсен надеется, что исследование может помочь стимулировать промышленное внедрение технологий наземного строительства как способа уменьшить воздействие строительства на окружающую среду.
«Строительный сектор по-прежнему крайне неустойчив с точки зрения выбросов углекислого газа, использования токсичных материалов и цикличности компонентов», — сказал он. «Строительство из сырой земли оказывает одно из самых низких воздействий на окружающую среду среди всех строительных подходов, и это было бы очевидным способом решения чрезвычайно серьезных экологических проблем, с которыми мы столкнулись».
Другие инновационные кирпичи, опубликованные на Dezeen, включают водопроницаемые кирпичи, изготовленные из керамических отходов, и низкоуглеродистые кирпичи, изготовленные из бытовых отходов.
Ранее в этом году эксперты говорили с ом об устойчивости утрамбованной земли. Обычно считающийся низкоуглеродным методом строительства, они выразили обеспокоенность по поводу добавления цемента в некоторые конструкции из утрамбованной земли.
