Исследователь Тавс Йоргенсен создал метод прессования в форме кирпичей, чтобы сделать этот низкоуглеродный биоматериал более доступным.
Он был разработан в рамках исследовательского проекта в Центре исследований печати Университета Западной Англии, где Йоргенсен является доцентом.
Коб - это природный и древний строительный материал, изготовленный путем соединения грунта, воды и волокнистых материалов, таких как солома.
Хотя в ходе исследования экструзии Йоргенсен изначально изучал другие материалы на основе глины для различных применений, его привлекло строительство из брикетов из-за важности и необходимости использования экологичных технологий строительства.
«Мы были особенно заинтересованы в работе с брикетами, поскольку знания об экструзии этого материала очень ограничены, а также нами двигала возможность внести свой вклад в исследования по разработке устойчивых и низкоуглеродных строительных подходов, которые так необходимы», - сказал Йоргенсен.
«Волокна связывают композит воедино, поэтому обжиг не требуется», - продолжил он. «Отсутствие обжига делает такой кирпич чрезвычайно низкоуглеродным строительным материалом».
«Необожженные кирпичи также можно легко вернуть в исходное состояние - по сути, это просто земля и композитные волокна, - поэтому можно добиться полного кругооборота материалов без каких-либо отходов».
Обычно булыжник считается трудоемким строительным процессом, его традиционно формируют в монолитные стены и спрессовывают. Йоргенсен надеется, что выпуск биоматериала в виде кирпичей сделает его более доступным.
«Процесс экструзии - один из самых эффективных промышленных методов производства кирпича и других архитектурных строительных компонентов, поэтому изготовление кирпичей таким способом представляет собой значительные преимущества с точки зрения скорости и низкой стоимости», - пояснил он.
Для проверки того, что лучше всего подходит для процесса экструзии, было изготовлено несколько смесей, и Йоргенсен разработал легкую и тяжелую версии кирпичей.
Легкие початки изготавливаются из двух частей жидкой глины и трех частей конопляной стружки - древесной сердцевины растения конопли. Более тяжелые кирпичи изготавливаются из одной части песка и одной части глины, которые затем добавляются в смесь ячменной соломы и воды.
«Существует множество других вариантов с различными волокнами, глиной и наполнителями, которые можно было бы изучить», - объясняет Йоргенсен.
«Основная проблема при использовании процесса экструзии заключается в том, что композиты из початков или земли должны обладать достаточной пластичностью, чтобы их можно было сформировать таким образом».
Формы для экструзии имеют взаимосвязанные формы, что позволяет отказаться от использования строительного раствора. Процесс экструзии также позволяет создавать более сложные геометрические формы, в том числе кирпичи с воздушными полостями.
«Мы хотели исследовать новые концепции дизайна с помощью матриц для початкового кирпича, в частности, способы создания взаимосвязанных кирпичей, чтобы избежать необходимости использования строительного раствора, который обычно является слабым местом в конструкциях из глиняного кирпича», - говорит Йоргенсен.
«Мы также хотели исследовать новые эстетические возможности земляного строительства благодаря природе процесса экструзии», - продолжил он. «Подход с использованием 3D-печатных экструзионных матриц позволил быстро и недорого исследовать такие идеи».
Йоргенсен надеется, что исследование, проведенное при поддержке Исследовательского совета по искусству и гуманитарным наукам и при финансовой поддержке Research England Expanding Excellence in England, поможет стимулировать промышленное внедрение технологий строительства на основе земли как способа уменьшить воздействие строительства на окружающую среду.
«Строительный сектор все еще остается крайне неустойчивым с точки зрения углеродного следа, использования токсичных материалов и циркулярности компонентов», - сказал он. «Строительство с использованием сырой земли имеет одно из самых низких воздействий на окружающую среду среди всех строительных подходов, и это очевидный способ решения чрезвычайно серьезных экологических проблем, которые стоят перед нами».
