Bê tông in 3D làm bằng vật liệu tái chế, tiết kiệm 50% cát tự nhiên

Công nghệ bê tông in 3D cho phép tạo ra các kết cấu bê tông thông qua quá trình ép đùn từng lớp, thay vì phương pháp đúc khuôn thông thường. Theo đó, ưu điểm của công nghệ này vượt trội so với phương pháp đúc khuôn, như khả năng in các cấu trúc hình học phức tạp, giảm phụ thuộc vào người lao động, và nâng cao năng suất chế tạo.

Mới đây, các nhà nghiên cứu ở Đại học RMIT đã phát triển một quy trình in bê tông 3D bền vững, có thể thay thế 50% cát tự nhiên bằng vật liệu thủy tinh và nhựa tái chế. Điều này được kỳ vọng sẽ giúp ngành xây dựng giảm phụ thuộc vào vật liệu cát, mặt hàng đang bị khai thác quá mức hiện nay.

Bê tông in 3D làm bằng vật liệu tái chế, tiết kiệm 50% cát tự nhiên

Nghiên cứu này được đăng trên tạp chí Construction and Building Materials, chỉ ra rằng, bê tông in 3D theo cấu trúc tải chéo và sử dụng lượng hạt thủy tinh thô với nồng độ tối ưu sẽ giúp tăng độ bền uốn cong từ 25-33%.

Trong xây dựng, bê tông là một vật liệu giòn với khả năng uốn và giãn vốn khá yếu. Thông thường, bê tông phải được gia cố bằng các thanh cốt thép thì mới có thể chịu được các sự cố trầm trọng hay đổ vỡ bất ngờ. Tuy nhiên, cốt thép có khối lượng nặng, chi phí sản xuất cao và cần nhiều nhân công để lắp đặt.

Trong một nghiên cứu khác công bố trên tạp chí Automation in Construction, các nhà khoa học đã đề xuất sử dụng nhựa tái chế để tăng độ kiên cố của dầm bê tông.

Theo đó, cốt (gia cường cho bê tông) bằng nhựa không bị ăn mòn và trên hết, nhựa là vật liệu có thể tái chế và có chi phí sản xuất thấp hơn. Phương pháp gia cố này khá thực tế, bền vững và có khả năng mở rộng nhờ sự kết hợp của công nghệ in 3D và nhựa tái chế.

Theo tính toán, dầm bê tông cốt nhựa in 3D có khả năng chịu lực mạnh hơn 4 lần, bền hơn và chống nứt cao hơn so với các mẫu bê tông được đúc bằng khuôn và không có bất kỳ gia cố nào.