來自荷蘭的研究人員正在探索使用混凝土進行3D打印的更多潛力，并在最近發(fā)表的“3D打印地質聚合物混凝土生命周期評估：一項事前研究”中概述了他們的發(fā)現(xiàn)。隨著3D打印和地質聚合物的成長對于那些參與建筑業(yè)的人來說，有吸引力的企業(yè)，波特蘭等地區(qū)正在努力取代普通水泥用于環(huán)境目的，減少材料的使用和產(chǎn)生的廢物量。
在研究人員依賴的先前研究中使用了四種類型的模芯，提供了通過3D打印和更傳統(tǒng)技術創(chuàng)建的樣品混合物。通過3D打印制造的模具顯示出更好的環(huán)境性能。對于這項研究，該團隊的重點是繼續(xù)研究環(huán)境系統(tǒng)分析，與之前的工作相比 - 尤其是在開發(fā)與事前框架相關的新方案時。
“我們讓研究過程中的技術開發(fā)人員參與進來，并與他們討論了潛在的未來技術前景，潛在的市場滲透，以及未來的商業(yè)數(shù)據(jù)和情景的可行性?！毖芯咳藛T表示。
生命周期評估（LCA）通常用于評估現(xiàn)有“產(chǎn)品或服務系統(tǒng)”的環(huán)境影響，而事先將LCA用于新產(chǎn)品系統(tǒng)，然后再投入使用。
研究過程摘要
對于3D打印的地質聚合物，粉末和粘合材料是混凝土生產(chǎn)的關鍵，需要爐渣，粉煤灰和沙子。將粉末分層，然后將硅酸鹽水添加劑混合并混合，然后將粘合液體在3D打印機中擠出。研究人員分析了該系統(tǒng)的三個階段，從原材料生產(chǎn)到運輸再到混凝土制造。
研究人員表示，“該分析基于對評估中考慮的所有影響類別進行特征描述后的影響評分。”
氣候變化的貢獻分析。用于創(chuàng)建此圖的基礎數(shù)據(jù)可以在支持信息中找到。
研究人員指出影響熱點為：
用于3D打印的電力
運輸距離長
硅酸鹽的制造
創(chuàng)建了四個方案來改善熱點。見下表。
四個場景的細節(jié)
研究人員還致力于定義用于商業(yè)用途的地質聚合物生產(chǎn)的環(huán)境概況，而對于技術，他們還包括典型的原材料，如水泥、礫石、玻璃纖維、添加劑等。
普通混凝土面板流程圖
“我們假設，在不干擾從標準生命周期評價數(shù)據(jù)庫和文獻中獲得的背景過程的情況下，可能會發(fā)生滿足四種確定情景條件所需的技術改進。因此，改變對實驗室規(guī)模3DGP技術的影響只會影響前景系統(tǒng)?！毖芯咳藛T說。
他們還根據(jù)三種改進方案，對技術進行了長期評估。
比較表征導致四種情況。用于創(chuàng)建此圖的基礎數(shù)據(jù)可以在支持信息中找到
此處提供的事前LCA研究結果顯示，與之前的3D打印研究存在一些差異。這主要是由于結合3D打印技術評估的原材料不同。在這里介紹的情況下，配方中的一種原材料，即硅酸鹽，對制造工藝有相當大的影響，與3D打印中的普通原材料相比，結果更高。
從原材料運輸?shù)慕嵌葋砜矗?DGP混凝土與普通混凝土相比沒有優(yōu)勢。對于普通混凝土，由于市場的成熟性，原材料供應以完全商業(yè)規(guī)模運作。普通混凝土的原材料運輸距離不長。這些方面確實為資源的使用提供了改善和合理化的空間。
3D打印現(xiàn)在趨向于不僅允許快速建造房屋和辦公室（甚至是汽車），而且還在材料科學中，因為在其他項目中研究混凝土也從創(chuàng)造創(chuàng)新的增強材料到優(yōu)化參數(shù)，甚至是自愈膠囊。
