Estudo experimental das características de resistência de materiais de resíduos de escavação de tuneladora impressos em 3D com micro-organismos e óxido de magnésio
Para promover a valorização dos resíduos de escavação de tuneladoras e a construção de baixo carbono, combinou-se a tecnologia de carbonatação microbiana de óxido de magnésio (MIMC) com impressão 3D para preparar materiais à base de resíduos de escavação de tuneladora utilizáveis em estruturas de construção. Utilizando a tecnologia de impressão 3D de concreto, realizou-se um estudo experimental com resíduos de escavação de tuneladora como material base e óxido de magnésio carbonatado microbiano como material cimentante. Ajustando o teor de óxido de magnésio (0%, 5%, 10%, 20%) e a relação areia-cinza (0,5, 1,0, 1,5), avaliou-se sistematicamente a fluidez do argamassa impressa e as características anisotrópicas de resistência dos blocos impressos, comparando-os com amostras moldadas. A análise por microscopia eletrônica de varredura permitiu analisar as diferenças na microestrutura das amostras com diferentes proporções. Os resultados mostraram que o teor de óxido de magnésio afeta significativamente a fluidez e a resistência do material; a fluidez da argamassa aumenta com o aumento da quantidade de solução hidrolisada, e com a mesma quantidade de solução hidrolisada, a fluidez primeiro aumenta e depois diminui com o aumento do teor de óxido de magnésio; a resistência máxima foi observada com 20% de óxido de magnésio, e a resistência aumenta seguindo uma função de potência com o aumento do óxido de magnésio; a relação areia-cinza não teve efeito significativo na resistência; a anisotropia da resistência das amostras impressas em 3D não é evidente, em comparação com as amostras moldadas que apresentaram maior resistência devido à compactação por vibração; a microestrutura mostrou que o óxido de magnésio promove a formação de cristais hidratados de carbonato de magnésio e melhora a regularidade morfológica e a densidade de distribuição dos mesmos.
关键词
resíduos de escavação de tuneladora; carbonatação microbiana de óxido de magnésio; impressão 3D; resistência; anisotropia