كشفت دراسة حديثة نُشرت في مجلة "Buildings" أن استخدام المواد المعاد تدويرها ومواد رابطة بديلة محلية المصدر في طباعة الخرسانة ثلاثية الأبعاد يمكن أن يقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون في المباني الخرسانية. أجرت الدراسة جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا بالتعاون مع شركة Everhard Industries في بريزبان، وركزت على تحليل تأثير رماد قصب السكر في خرسانة الطباعة ثلاثية الأبعاد.

يُعد رماد قصب السكر منتجًا ثانويًا لصناعة السكر، واستخدمته الدراسة كبديل جزئي للإسمنت في طباعة الخرسانة ثلاثية الأبعاد منخفضة الكربون. قام الفريق بتقييم منهجي لخلطات تحتوي على رماد قصب السكر بنسبة تصل إلى 25٪، واختبار مؤشرات تشمل السيولة، ووقت التصلب، وقدرة الاحتفاظ بالشكل، وإمكانية البناء، والخصائص الريولوجية، والخصائص الميكانيكية، والبنية المجهرية.

كما بحثت الدراسة بشكل أعمق في تأثير ألياف البولي بروبيلين الدقيقة والفولاذية على الخلطة التي تحتوي على 20٪ من رماد قصب السكر، لتوضيح دور هذين النوعين من الألياف في تعزيز قابلية الطباعة والمتانة للمادة. أظهرت التجارب أنه عند نسب استبدال منخفضة، يمكن لرماد قصب السكر أن يعمل كمواد رابطة مناسبة لطباعة الخرسانة ثلاثية الأبعاد منخفضة الكربون، ويظهر خصائص ميكانيكية جيدة. على الرغم من أن النتائج الحالية تُظهر قوة جيدة وتكيفًا مع عملية الطباعة، إلا أن الأداء طويل المدى لخرسانة الطباعة ثلاثية الأبعاد القائمة على رماد قصب السكر لا يزال موضوعًا مهمًا للتطبيق العملي في الهندسة.

لدفع تطور هذه التكنولوجيا، ستركز الأبحاث اللاحقة على تقييم متانة خرسانة الطباعة ثلاثية الأبعاد القائمة على رماد قصب السكر، بما في ذلك تحليل متعمق لنفاذيتها، وانكماشها الجاف، ومقاومتها للتآكل الكيميائي، وسلوك الكربنة.