Description du projet
De nouveaux matériaux de construction imprimés en 3D à base de cellulose
La fabrication additive, également connue comme l’impression en 3D, offre une option durable, efficace et abordable à l’industrie de la construction. L’extrusion des matériaux est une technique de fabrication additive qui implique de chauffer le matériau sous la forme d’un filament de plastique et de le déposer sur la plateforme de construction couche par couche. Le comportement rhéologique (écoulement) du ciment et de l’argile, des matériaux qui sont généralement utilisés dans la construction, affecte considérablement le processus d’extrusion. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet CNF entend comprendre comment les nanofibres de cellulose, qui sont utilisées comme additifs, affectent les propriétés rhéologiques (comportement d’écoulement) du ciment et de l’argile.
Objectif
The use of sustainable material in the construction sector is one of the solutions to reduce its environmental impact. In parallel, this sector is facing a technical revolution with 3D printing. The rheological behavior of cement/clay materials and its time evolution are significant in an extrusion and 3D printing process to ensure the layer-by-layer stability. Therefore, there is an urgent need to improve the adequacy between this process and the material (cement or clay) requirements. This proposal aims at elucidating the role of cellulose nanofiber or microfibrillated cellulose (CNF) on the complex rheological and mechanical properties of CNF-cement and CNF-clay for the further 3D printing process. The addition of CNF will affect the fresh-state and hardened state properties (durability, mechanical strength) resulting in a change of flow behavior of the composite, which is significant to tune the 3D printing process (so-called printability index). The processing of CNF gel can be mostly done in very low solid contents, where the high amount of water is one of the barriers to extrude the CNF gel with polymers, while the cement/clay materials are on the opposite side of the polymers extrusion process, as 25-50 wt% water is needed to prepare the slurry. If this content is a limiting factor in the extrusion process, it could be taken as an advantage in the preparation of the slurry. To go further, this project will explore the novel idea of UV-induced functions of CNF gel to activate the surface of the in-print layer and speeds up the hardening time due to entanglement of UV treated CNF of the mixture after having exposed by UV light. Taking advantage of the complementary expertise of the fellow and three world-leading institutions, the proposed research aim at unleashing the potential of CNF-gel as a raw material in the construction sector. This project will provide the candidate with a unique scientific repertoire and will be a crucial step in his future career.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences socialesscience politiquetransition politiquerévolution
- sciences naturellessciences chimiquesscience des polymères
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Mots‑clés
Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2020
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
56100 Lorient
France