Il set ottimale di parametri per la stampa 3D di pareti in calcestruzzo ignifugo e antincendio.

Gli scienziati studiano la sicurezza antincendio nei muri di cemento stampati in 3D
 
I ricercatori della Sri Jayewardenepura University in Sri Lanka e della Northumbria University nel Regno Unito hanno identificato il set ottimale di parametri per la stampa 3D di pareti in calcestruzzo ignifugo.

Sebbene negli ultimi anni sempre più aziende si siano specializzate nella costruzione di case utilizzando la stampa 3D , attualmente non ci sono quasi pubblicazioni sulla sicurezza antincendio delle case stampate in cemento. Per questo motivo, il team delle due università ha utilizzato un’analisi parametrica degli elementi finiti per modellare la resistenza al fuoco di dodici configurazioni di pannelli solidi, cavi e compositi. Nel loro lavoro, gli specialisti hanno riconosciuto che la densità delle pareti è la chiave per prevenire scoppi d’incendio. I ricercatori raccomandano anche l’uso della lana di roccia.

Standardizzazione dei test di resistenza alla fiamma
Secondo i ricercatori, la resistenza alla fiamma delle pareti stampate in 3D dipende da numerosi fattori, tra cui la composizione del materiale, la densità e lo spessore del pannello, nonché la loro configurazione e isolamento. In passato, tuttavia, questi fattori venivano identificati solo attraverso test antincendio costosi e dispendiosi in termini di tempo.

Tuttavia, i ricercatori hanno provato un approccio diverso. Hanno determinato la resistenza alla fiamma dei muri di cemento stampati in 3D sulla base dei risultati dei test presso l’Università di Stellenbosch. A Stellenbosch, un team di ricercatori ha riscaldato otto diversi campioni rettangolari a 300 ° C e ha scoperto che la porosità del calcestruzzo prodotto in modo additivo lo rende meno soggetto a rotture rispetto alle controparti colate convenzionalmente.

Per convertire questi dati sul trasferimento di calore in derivati ​​unici, il team guidato dal Regno Unito ha utilizzato il software ABAQUS per creare modelli a elementi finiti (FE) 2D e 3D. Una volta convalidati con i risultati dello studio originale, sono stati utilizzati per determinare la resistenza al fuoco di pannelli non portanti in cinque diverse densità, quattro spessori di parete e tre configurazioni, inclusi prototipi con isolamento in lana di roccia integrato.

I test hanno dimostrato che la densità della parete, non lo spessore della parete, è la chiave per ottenere il più alto grado di protezione antincendio dell’isolamento, mentre l’uso di lana di roccia per riempire i vuoti dei pannelli non riempiti migliora significativamente la loro resistenza alla fiamma.

I risultati dei ricercatori sono dettagliati nel loro articolo intitolato ” Prestazioni al fuoco di pannelli compositi per pareti in calcestruzzo stampati in 3D innovativi – Uno studio numerico “. Lo studio è stato scritto da Thadshajini Suntharalingam, Perampalam Gatheeshgar, Irindu Upasiri, Keerthan Poologanathan, Brabha Nagaratnam, Marco Corradi e Dilini Nuwanthika.

 

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