Thứ hai 08/08/2022 13:34 24h qua English RSS
Hotline: 094 540 6866

Vật liệu tái chế mở ra cánh cửa mới cho bê tông in 3D

19:08 | 25/06/2022

(Xây dựng) - Theo nghiên cứu từ Đại học RMIT, thủy tinh và nhựa tái chế kết hợp với công nghệ in 3D có thể đem đến giải pháp bền vững cho ngành Xây dựng.

vat lieu tai che mo ra canh cua moi cho be tong in 3d
Bê tông trong quá trình in 3D (hình trên) và cột bê tông sau khi in xong (hình dưới)

Trong những năm gần đây, in 3D bê tông (hay 3DCP – viết tắt từ thuật ngữ tiếng Anh “3D concrete printing”) nổi lên như một công nghệ có tiềm năng thay đổi cuộc chơi trong ngành xây dựng. Công nghệ này cho phép tạo ra các kết cấu bê tông thông qua quá trình ép đùn từng lớp bê tông, thay vì phương pháp đúc khuôn thông thường.

Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng in 3D có một số ưu điểm 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. Tuy nhiên, cả hai phương pháp in 3D và đúc khuôn truyền thống vẫn đều cần đến nguyên liệu thô có thể hao kiệt như cát sông tự nhiên.

Giờ đây các nghiên cứu viên từ Đại học RMIT đã phát triển một quy trình in bê tông 3D bền vững, trong đó 50% cát sông tự nhiên được thay thế bởi vật liệu có tính chất vật lý và thành phần hóa học tương tự là thủy tinh tái chế. Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Construction and Building Materials (Xây dựng và Vật liệu xây dựng) đã tìm hiểu tác động của các loại thủy tinh tái chế khác nhau (hạt thô hoặc hạt mịn) đối với khả năng uốn cong của kết cấu bê tông in 3D. Nghiên cứu chỉ ra rằng, in 3D theo cấu trúc tải chéo và sử dụng lượng hạt thủy tinh thô với nồng độ tối ưu là giải pháp phù hợp và bền vững để thay thế cát sông tự nhiên.

vat lieu tai che mo ra canh cua moi cho be tong in 3d
Nhựa tái chế kết hợp với công nghệ in 3D có thể thành vật liệu xây dựng hữu ích.

Theo anh Junli Liu - nghiên cứu sinh Đại học RMIT và chủ nhiệm đề tài nghiên cứu, việc sử dụng thủy tinh tái chế có thể giúp ngành xây dựng giảm phụ thuộc vào cát – nguồn tài nguyên thiên nhiên hiện đang bị khai thác quá mức, đồng thời giúp giảm vấn đề rác thải thủy tinh đang chiếm không gian tại các bãi chôn lấp.

Trong một nghiên cứu khác được công bố trên tạp chí Automation in Construction (Tự động hóa trong xây dựng), các nghiên cứu viên từ Đại học RMIT (Australia), Đại học HUTECH (Việt Nam) và Viện Công nghệ Guwahati (Ấn Độ) đã đề xuất sử dụng nhựa tái chế để tăng độ kiên cố của dầm bê tông. Nhóm nghiên cứu đã phát triển phương pháp mới nhằm cải thiện độ bền uốn và vấn đề ăn mòn của kết cấu bê tông – dùng nhựa in 3D làm giàn giáo để gia cố bê tông. Điều đặc biệt hơn nữa là thiết kế này lấy cảm hứng từ cấu trúc của xương, một cấu trúc tế bào được tối ưu hóa theo cách tự nhiên.

vat lieu tai che mo ra canh cua moi cho be tong in 3d
Tiến sĩ Trần Phương - Giảng viên cấp cao tại Phân viện STEM thuộc Đại học RMIT đứng cạnh tấm tường bê tông in 3D.

Tiến sĩ Trần Phương - Giảng viên cấp cao tại Phân viện STEM thuộc Đại học RMIT, chủ nhiệm đề tài nghiên cứu cho biết: Dầm bê tông cốt nhựa in 3D có khả năng chịu lực mạnh hơn bốn 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. Tiến sĩ Phương giải thích rằng 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 khi đó, trọng lượng của nhựa nhẹ hơn bê tông khoảng hai lần và nhẹ hơn thép khoảng bảy lần. 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. Theo Tiến sĩ Phương, 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.

vat lieu tai che mo ra canh cua moi cho be tong in 3d
Thủy tinh tái chế kết hợp với công nghệ in 3D có thể đem đến giải pháp bền vững cho ngành Xây dựng.

Thành viên nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ Phương đồng thời là nghiên cứu sinh Đại học RMIT, anh Nguyễn Văn Vương chia sẻ thêm rằng dầm bê tông cốt nhựa lấy cảm hứng từ cấu trúc sinh học của xương còn hứa hẹn đem đến nhiều ứng dụng khác trong các chế phẩm như kết cấu phức tạp đúc sẵn, tấm tường chắn tiếng ồn, kết cấu bê tông dùng trong môi trường nước biển.

Theo Tiến sĩ Phương, mặc dù in 3D bê tông vẫn còn là một khái niệm khá mới ở Việt Nam nhưng không bao giờ là quá sớm để các nhà khoa học và kỹ sư xây dựng bắt đầu tìm hiểu cách sử dụng công nghệ này nhằm hỗ trợ phát triển bền vững.

Theo Diễn đàn Kinh tế thế giới năm 2020, Việt Nam thải ra khoảng 3,7 triệu tấn chất thải nhựa mỗi năm, trong đó chỉ có 10-15% được thu gom tái chế. Mặt khác, tình trạng thiếu cát trong sản xuất bê tông đang là vấn đề phổ biến trên cả nước. “Việt Nam có rất nhiều rác thải nhựa và thủy tinh. Nếu có thể biến những rác thải này thành vật liệu xây dựng hữu ích một cách sáng tạo thông qua công nghệ in 3D, điều này sẽ mở ra nhiều cánh cửa cơ hội mới”, Tiến sĩ Phương nói.

Đặng Ngân

Theo

Cùng chuyên mục
Xem thêm
  • soleil by starck bon ve sinh thanh lich phu hop moi phong cach noi that

    (Xây dựng) - Soleil by Starck là bộ sưu tập mang tính biểu tượng mới nhất của Philippe Starck dành cho Duravit. Nghệ nhân Philippe Starck tạo nên bộ sưu tập bồn vệ sinh với cảm hứng từ mối quan hệ mật thiết giữa con người và nước.

    15:59 | 03/08/2022
  • ton ngoi nhua xanh green bm xu the hien dai moi trong kien truc viet nam

    (Xây dựng) - Trong những năm gần đây, nhu cầu tìm kiếm vật liệu xây dựng “xanh”, thân thiện với môi trường và giảm thiểu tối đa chi phí đang được rất nhiều nhà đầu tư “để ý”. Để đáp ứng điều kiện khí hậu khắc nghiệt của Việt Nam, sản phẩm tôn ngói nhựa xanh Green BM ra đời nhằm phục vụ khách hàng có nhu cầu lợp mái nhà dân dụng hoặc các nhà máy ở khu công nghiệp.

    15:36 | 03/08/2022
  • de nghi tang 150 phi bao ve moi truong doi voi khai thac khoang san lam vat lieu xay dung

    (Xây dựng) - Để hạn chế khai thác manh mún, nhỏ lẻ, kém hiệu quả, khuyến khích sử dụng vật liệu khác thay khoáng sản làm vật liệu xây dựng thông thường, Bộ Tài chính đề nghị điều chỉnh tăng 150% mức phí tối thiểu và mức phí tối đa đối với khoáng sản làm vật liệu xây dựng thông thường (trong đó bao gồm cả cát trắng để bảo đảm đồng bộ). Mức phí đề xuất từ 1.500 đến 10.500 đồng/m3.

    15:10 | 03/08/2022
  • san xuat vat lieu xanh tai che de xuat co che chinh sach

    (Xây dựng) - Chung tay đồng hành cùng Chính phủ thực hiện cam kết tại Hội nghị COP26, đặt mục tiêu “Việt Nam đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050”, Vụ Vật liệu xây dựng, Vụ Khoa học công nghệ và môi trường Bộ Xây dựng vừa phối hợp với Công ty CP Eurowindow tổ chức hội thảo “Giải pháp vật liệu xây dựng đáp ứng công trình xanh có kiến trúc bền vững”.

    15:10 | 02/08/2022
  • thuc trang su dung vat lieu xay dung than thien moi truong o ninh binh

    (Xây dựng) - Những năm gần đây, việc đẩy mạnh sản xuất và tiêu thụ vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường trên địa bàn tỉnh Ninh Bình đã có nhiều chuyển biến tích cực. Tuy nhiên, bên cạnh những thuận lợi, tỉnh Ninh Bình cần phải giải quyết rất nhiều khó khăn để phát triển nguồn vật liệu xây này.

    11:01 | 01/08/2022
  • tap doan austdoor thuong hieu dong hanh cung dai hoc bach khoa ha noi

    (Xây dựng) - Trong nhiều năm qua, Tập đoàn Austdoor với vai trò là đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực cửa và vật liệu xây dựng công nghệ cao, đã luôn đồng hành cùng các hoạt động sáng tạo, khai phá tiềm năng cho sinh viên các trường đại học thuộc khối công nghệ và xây dựng, tiêu biểu là trường Đại học Bách khoa Hà Nội với các gói tài trợ học bổng và hoạt động xã hội. Tập đoàn Austdoor cũng là doanh nghiệp đã đóng góp khởi tạo Quỹ BK Fund – Quỹ được xây dựng và phát triển nhằm góp phần xây dựng hệ sinh thái khởi nghiệp, giàu hàm lượng công nghệ để phục vụ sự phát triển của cộng đồng…

    08:00 | 31/07/2022
  • hoi thao giai phap vat lieu xay dung dap ung cong trinh xanh co kien truc ben vung

    (Xây dựng) – Chung tay đồng hành cùng Chính phủ thực hiện cam kết tại Hội nghị COP26, đặt mục tiêu “Việt Nam đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050”, ngày 29/7, Công ty Cổ phần Eurowindow phối hợp cùng Vụ Vật liệu xây dựng, Vụ Khoa học công nghệ và môi trường Bộ Xây dựng tổ chức buổi Hội thảo với chủ đề “Giải pháp vật liệu xây dựng đáp ứng công trình xanh có kiến trúc bền vững”.

    19:55 | 30/07/2022
  • gia thep giam lan thu 11 lien tiep re hon gan 4 trieu dongtan

    Giá thép trong nước tiếp tục được giảm thêm cao nhất tới 360.000 đồng/tấn từ ngày 27/7. Đây là lần giảm giá thứ 11 liên tiếp của giá thép kể từ ngày 11/5, với tổng mức giảm cao nhất tới gần 4 triệu đồng/tấn.

    08:38 | 29/07/2022
  • tan dung nhiet thua phat dien nganh xi mang co dung hen

    (Xây dựng) - Triển khai dự án tận dụng nhiệt thừa để phát điện giúp DN giảm chi phí năng lượng, giảm phát thải carbon, đem lại lợi ích trực tiếp nhưng đến nay, việc triển khai còn chậm trễ.

    10:31 | 28/07/2022
  • nghe an phe duyet tien dat truoc dau gia quyen khai thac khoang san doi voi 30 khu vuc mo

    (Xây dựng) - UBND tỉnh Nghệ An vừa có quyết định về việc phê duyệt tiền đặt trước cuộc đấu giá quyền khai thác khoáng sản 30 khu vực mỏ, trong đó có 25 khu vực mỏ đất san lấp; 4 khu vực cát, sỏi xây dựng và 1 khu vực đất sét làm nguyên liệu sản xuất gạch, ngói.

    16:09 | 27/07/2022
...

Tin bài cuối cùng

Không còn dữ liệu để load