Descrizione del progetto
Nuovi materiali da costruzione stampati in 3D a base di cellulosa
La produzione additiva, anche conosciuta come stampa 3D, offre un’opzione sostenibile, efficiente e conveniente per l’edilizia. L’estrusione dei materiali è una tecnica di produzione additiva che consiste nel riscaldamento del materiale sotto forma di filamenti di plastica e nella sua deposizione, strato dopo strato, sulla piattaforma di stampa. Il comportamento (del flusso) reologico del cemento e dell’argilla, materiali comunemente adoperati nell’edilizia, influisce in larga misura sul processo di estrazione. Il progetto CNF, finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, si prefigge di chiarire in che modo le nanofibre di cellulosa, utilizzate come additivi, condizionano le proprietà reologiche (comportamento del flusso) del cemento e dell’argilla.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2020
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
56100 Lorient
Francia