لدفع استخدام موارِد نفايات الحفر الدرعانية وتحقيق البناء منخفض الكربون، تم دمج تقنية التكلس باستخدام المغنيسيوم المؤكسد التي يحفزها الكائنات الدقيقة (MIMC) مع الطباعة ثلاثية الأبعاد لإعداد مواد قائمة على نفايات الحفر الدرعانية للاستخدام في الهياكل البنائية. باستخدام تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد للخرسانة، أجريت دراسة تجريبية تعتمد على نفايات الحفر الدرعانية كمواد أساسية والمغنيسيوم المؤكسد المتكلس ميكروبيًا كمادة رابطة. تم تقييم خصائص انسيابية الملاط المطبوعة وقوة الانحياز للأجزاء المطبوعة من خلال تعديل نسبة المغنيسيوم المؤكسد (0٪، 5٪، 10٪، 20٪) ونسبة الرمل إلى الرماد (0.5, 1.0, 1.5)، ومقارنة العيّنات المزروعة بالقوالب، وذلك بمساعدة المجهر الإلكتروني الماسح لتحليل الفروق في البنية المجهرية للعينات ذات الخلطات المختلفة. أظهرت النتائج أن نسبة المغنيسيوم المؤكسد تؤثر بشكل ملحوظ على انسيابية المادة وقوتها؛ حيث تزداد انسيابية الملاط بزيادة نسبة محلول التحليل، وعند نفس النسبة من محلول التحليل، تزداد انسيابية الملاط أولاً مع زيادة المغنيسيوم المؤكسد ثم تنخفض؛ كانت أعلى قوة عند نسبة مغنيسيوم مؤكسد 20٪، وتزايدت القوى بصورة دالة أسية مع زيادة المغنيسيوم المؤكسد؛ كانت تأثيرات نسبة الرمل إلى الرماد على القوة غير محسوسة؛ لم تكن قوة العيّنات المطبوعة ثلاثية الأبعاد متحيزة بشكل واضح، وبالمقارنة مع العيّنات المُشكّلة بالقوالب، تميزت الأخيرة بقوة أعلى بسبب الاهتزاز والتكثيف؛ أظهرت البنية المجهرية أن المغنيسيوم المؤكسد يعزز تكوين بلورات هيدرات كربونات المغنيسيوم ويحسن انتظام شكلها وكثافتها.

نفايات الحفر الدرعانية;المغنيسيوم المؤكسد المتكلس ميكروبيًا;الطباعة ثلاثية الأبعاد;القوة;الانحياز