利用玉米秸秆开发的生物基建筑材料CORNCRETL:为传统混凝土提供低碳替代方案

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        2026年2月26日,总部位于墨西哥的MANUFACTURA工作室利用玉米废料开发出了建筑材料——CORNCRETL,这是一种适用于机器人 3D 打印的生物基建筑材料。生物基建筑材料项目始于柏林餐饮品牌Taco Kween Berlin的创始人兼主厨Jorge Armando主动联系MANUFACTURA工作室,探讨能否将他墨西哥卷饼店的废料转化为建筑上可以利用的材料。最初的废料回收利用探索,在设计师Dinorah Schulte于意大利马萨隆巴达驻留期间,演变为一项结构化的材料研究。
       舒尔特表示:“这种材料将回收的玉米衍生物与石灰石和卡拉拉大理石粉相结合,融合了墨西哥前哥伦布时期的建筑知识和意大利北部的材料传统。”据新闻报道,这种材料的名称融合了“玉米”和“混凝土”两个词,既体现了农业渊源,也反映了匹配建筑原材料需求方面的雄心壮志。


△CORNCRETL是一种生物基建筑材料,由回收的尼哈约特木、石灰石和大理石粉混合而成。图片来自 MANUFACTURA。


材料组成与机器人制造
       为了制备可打印的混合物,将玉米秸秆副产品干燥、切碎、研磨成均匀的粒径,然后再与矿物骨料和有机粘合剂混合。研究团队利用WASP 混凝土HD连续送料系统和KUKA机械臂,将实验室配方材料转化为建筑尺度的原型。他们制作了三个模块化墙板,用于测试结构稳定性和几何设计。舒尔特补充表示:“项目采用了一种内部填充结构,使 3D 打印的墙体能够自支撑,从而无需在制造过程中使用外部支架。内部几何形状的灵感来自开发团队在访问意大利里米尼时遇到的水磨石图案。”
       此外,与传统混凝土相比,CORNCRETL 可减少高达 70% 的碳排放。由于石灰基体系的加工温度低于硅酸盐水泥,CORNCRETL 的生产占地面积也显著更小。它还具有两项被动性能优势:调节室内湿度,并可在无需人工干预的情况下逐渐闭合细小的表面裂缝。


△CORNCRETL,一种采用3D机器人打印技术开发的生物基材料。图片来自MANUFACTURA。


循环战略及行业影响
       除了技术性能之外,本项目还应对了墨西哥建筑行业的结构性挑战。有机废弃物约占墨西哥废弃物总量的64%,其中玉米秸秆占很大比例。通过将这些副产品重新用于建筑系统,CORNCRETL项目将农业废弃物转化为基础设施材料。与此同时,建筑行业的劳动条件往往涉及技术培训不足和较高的职业风险。MANUFACTURA通过引入机器人制造和可控的数字化流程,将 CORNCRETL 置于更广泛的循环经济战略框架内,循环战略旨在减少废物流,同时推广更安全、更精准的施工实践。


△CORNCRETL是一种生物基材料,采用 3D 机器人打印技术,结合连续流挤出机和 KUKA 机械臂开发而成。图片来自 MANUFACTURA
循环材料和3D打印在建筑领域的应用
       传统建筑是全球温室气体排放的主要来源之一,这主要是因为水泥生产过程耗能巨大,且会产生大量材料废料。3D打印技术正逐渐成为一种制造方法,同时也是一种将废弃物转化为可用建筑材料的策略。CORNCRETL在此基础上,将玉米加工副产品转化为可打印的石灰矿物复合材料。意大利巴里理工大学的达芬奇桥也采用了类似的石灰基方法,它利用废石粉与石灰基粘合剂混合进行3D打印,证明了工业副产品可以在建筑构件中发挥结构作用。

       同样,WASP 在生态房屋中使用了当地采购的天然和生物基原料,如土壤和植物纤维,这表明,当材料和打印工艺根据当地可用的投入量身定制时,可持续建筑是可行的。这些例子共同表明,生物基和回收材料不仅能够满足概念上的可持续性目标,还能满足结构和制造方面的要求。然而,材料成形后完整的结构认证、长期耐久性和在各种环境条件下的性能仍有待验证。

   源:南极熊


关键词:生物基建筑材料

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