Ứng dụng in 3D sản xuất bê tông cốt nhựa có khả năng chịu lực gấp 4 lần

Hải Nguyên
06/08/2022 16:06
D

Nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Automation in Construction (Tự động hóa trong xây dựng). Theo đó, nhóm nghiên cứu đã sử dụng hạt thủy tinh và nhựa tái chế để sản xuất kết cấu bê tông bằng công nghệ in 3D.

Cụ thể, nhóm nghiên cứu tại Phân viện STEM, Đại học RMIT (Melbourne, Australia) do TS Trần Phương dẫn đầu, đã phát triển bê tông in 3D có thành phần từ nhựa tái chế để tăng độ kiên cố cho dầm bê tông. Phương pháp mới nhằm cải thiện độ bền uốn và vấn đề ăn mòn của kết cấu bê tông bằng việc dùng nhựa in 3D làm giàn giáo để gia cố bê tông.

Công nghệ in 3D, dầm bê tông cốt nhựa

TS Trần Phương đứng cạnh tấm tường bê tông in 3D. Ảnh: NVCC.

TS Trần Phương 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.

Anh giải thích, thông thường khuôn gia cường phải được gia cố bằng các thanh cốt thép. Tuy nhiên thép nặng gấp 9 lần nhựa nên sẽ làm tăng khối lượng bê tông đáng kể. Ngoài ra rỉ thép khiến chất lượng bê tông giảm đi theo thời gian.

Trong khi đó, khuôn gia cường bằng vật liệu nhựa rất nhẹ, khi đổ bê tông vào sẽ giúp làm tăng độ cứng của cả khối bê tông lên tới 20-30% do tạo được độ dẻo. Mặt khác, cốt (gia cường cho bê tông) bằng nhựa không bị ăn mòn. "Dùng công nghệ in 3D và nhựa tái chế sẽ giúp tạo ra các khối bê tông nhẹ, bền hơn theo thời gian. Phương pháp gia cố này "khá thực tế, bền vững và có khả năng mở rộng", anh nói.

TS Trần Phương, Công nghệ in 3D, dầm bê tông cốt nhựa

Bê tông trong quá trình in 3D (hình trên) và cột bê tông sau khi in xong (hình dưới).

Thiết kế dầm bê tông cốt nhựa được lấy cảm hứng từ cấu trúc sinh học của xương, được tối ưu hóa theo cách tự nhiên. Vật liệu nhựa được bổ sung vào khuôn và in bằng công nghệ in 3D ngay từ đầu với kết cấu được thiết kế bằng công nghệ tính toán tối ưu. Nguyễn Văn Vương, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.

Cũng theo thành viên Vương chia sẻ, độ dày của khuôn có thể tuỳ chỉnh để đảm bảo độ cứng phù hợp và độ ổn định khi đổ bê tông vào. Bê tông cốt nhựa in 3D còn có thể 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.

Cũng trong năm 2020-2021, nhóm nghiên cứu viên Đại học RMIT phát triển quy trình in bê tông 3D thay thế 50% cát sông tự nhiên bằng thủy tinh tái chế. Nghiên cứu của nhóm được đăng trên tạp chí Construction and Building Materials (Xây dựng và Vật liệu xây dựng). Công trình 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.

Theo TS Phương, cát và hạt thủy tinh có chung nguồn gốc hoá học nên có thể thay thế lẫn nhau trong bê tông. Việc sử dụng thủy tinh vi mô thay cát trong công nghệ in 3D giúp giải quyết hai vấn đề gồm: giảm việc khai thác và sử dụng cát tự nhiên trong xây dựng và giảm rác thải thủy tinh.

Anh cho biết một vài công trình nghiên cứu về vấn đề này từng được thực hiện bởi các nhà khoa học Singapore. Tuy nhiên, các công trình không đi sâu giải thích nguyên lý của việc dùng hạt thuỷ tinh tái chế trong bê tông in 3D.

TS Phương cho biết thêm việc kết hợp hai phương pháp sử dụng vật liệu thuỷ tinh thay cát và vật liệu nhựa để gia cường bê tông vẫn có thể khả thi với công nghệ in 3D. Ví dụ các kết cấu tường, cột, trụ có thể sử dụng hai phương pháp đồng thời.

Dẫn số liệu thống kê từ Bộ Tài nguyên và Môi trường (Báo cáo Hiện trạng môi trường quốc gia năm 2019), mỗi năm tại Việt Nam có khoảng 1,8 triệu tấn rác thải nhựa thải ra môi trường, nhưng chỉ 27% được tái chế, TS Phương cho biết việc tái sử dụng vật liệu nhựa hợp lý sẽ giải quyết vấn đề môi trường, đồng thời đưa công nghệ cốt lõi trở thành giải pháp bền vững cho ngành xây dựng trong nước.

"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", anh nói.

Theo Tạp chí Điện tử & Ứng dụng

Bình luận

Tối thiểu 10 chữ Tiếng việt có dấu Không chứa liên kết

Gửi bình luận

Tin cùng chuyên mục

CIA đang cố gắng hỗ trợ Colossal Biosciences để đưa voi ma mút trở lại

CIA đang cố gắng hỗ trợ Colossal Biosciences để đưa voi ma mút trở lại

Trung Quốc nhân bản sói Bắc cực đầu tiên trên thế giới

Trung Quốc nhân bản sói Bắc cực đầu tiên trên thế giới

Trồng rau thủy canh và phân bón từ tóc người

Trồng rau thủy canh và phân bón từ tóc người

Đèn LED tiết kiệm điện nhưng lại ảnh hưởng đến môi trường chung

Đèn LED tiết kiệm điện nhưng lại ảnh hưởng đến môi trường chung

Sau khi trở về từ vũ trụ, máu của phi hành gia có dấu hiệu biển đổi DNA

Sau khi trở về từ vũ trụ, máu của phi hành gia có dấu hiệu biển đổi DNA

Ứng dụng cơ bản của laser trong y tế

Ứng dụng cơ bản của laser trong y tế

Phôi chuột được tạo ra trong phòng thí nghiệm với hệ tuần hoàn hoạt động như thật

Phôi chuột được tạo ra trong phòng thí nghiệm với hệ tuần hoàn hoạt động như thật

Phát hiện một hành tinh được bao phủ hoàn toàn bởi nước

Phát hiện một hành tinh được bao phủ hoàn toàn bởi nước

Lần đầu tiên NASA công bố thông tin về tàu vũ trụ đâm vào tiểu hành tinh

Lần đầu tiên NASA công bố thông tin về tàu vũ trụ đâm vào tiểu hành tinh

Phương pháp đột phá để làm phân hủy các "hóa chất vĩnh cửu"

Phương pháp đột phá để làm phân hủy các "hóa chất vĩnh cửu"

10 nhà khoa học Việt Nam có thành tích xuất sắc trong công bố khoa học năm 2022

10 nhà khoa học Việt Nam có thành tích xuất sắc trong công bố khoa học năm 2022

Trái Đất đang tiến tới một cuộc đại tuyệt chủng lần thứ 6

Trái Đất đang tiến tới một cuộc đại tuyệt chủng lần thứ 6

Tin mới cập nhật

vivo V25 series chính thức ra mắt với giá bán chỉ từ 8,49 triệu đồng

vivo V25 series chính thức ra mắt với giá bán chỉ từ 8,49 triệu đồng

Tọa đàm trực tuyến “'Ngành Ngân hàng tiên phong chuyển đổi số: Để toàn dân tham gia, toàn dân hưởng lợi”

Tọa đàm trực tuyến “'Ngành Ngân hàng tiên phong chuyển đổi số: Để toàn dân tham gia, toàn dân hưởng lợi”

ThinkPad Z Series chính thức ra mắt

ThinkPad Z Series chính thức ra mắt

Bộ TT&TT yêu cầu Netflix gỡ phim Little Women (tựa Việt: Ba chị em)

Bộ TT&TT yêu cầu Netflix gỡ phim Little Women (tựa Việt: Ba chị em)

1Office và câu chuyện chuyển đổi số quản trị doanh nghiệp Yody

1Office và câu chuyện chuyển đổi số quản trị doanh nghiệp Yody

Rinnai bắt tay Toyota

Rinnai bắt tay Toyota

Apple tăng số đối tác có nhà máy ở Việt Nam

Apple tăng số đối tác có nhà máy ở Việt Nam

Chiến lược đầu tư công nghệ cho báo chí trong bối cảnh chuyển đổi số

Chiến lược đầu tư công nghệ cho báo chí trong bối cảnh chuyển đổi số

Hơn 500 vận động viên tham gia Giải Bơi chải thuyền rồng Hà Nội mở rộng năm 2022

Hơn 500 vận động viên tham gia Giải Bơi chải thuyền rồng Hà Nội mở rộng năm 2022

Xiaomi 12 T series chính thức ra mắt với giá bán từ 12,490,000 đồng

Xiaomi 12 T series chính thức ra mắt với giá bán từ 12,490,000 đồng

Vinh danh 26 tác phẩm đạt Giải thưởng Sách Quốc gia 2022

Vinh danh 26 tác phẩm đạt Giải thưởng Sách Quốc gia 2022

CIA đang cố gắng hỗ trợ Colossal Biosciences để đưa voi ma mút trở lại

CIA đang cố gắng hỗ trợ Colossal Biosciences để đưa voi ma mút trở lại

Tin đọc nhiều

CIA đang cố gắng hỗ trợ Colossal Biosciences để đưa voi ma mút trở lại

CIA đang cố gắng hỗ trợ Colossal Biosciences để đưa voi ma mút trở lại

Trung Quốc nhân bản sói Bắc cực đầu tiên trên thế giới

Trung Quốc nhân bản sói Bắc cực đầu tiên trên thế giới

Trồng rau thủy canh và phân bón từ tóc người

Trồng rau thủy canh và phân bón từ tóc người

Đèn LED tiết kiệm điện nhưng lại ảnh hưởng đến môi trường chung

Đèn LED tiết kiệm điện nhưng lại ảnh hưởng đến môi trường chung

Sau khi trở về từ vũ trụ, máu của phi hành gia có dấu hiệu biển đổi DNA

Sau khi trở về từ vũ trụ, máu của phi hành gia có dấu hiệu biển đổi DNA

Phương pháp đột phá để làm phân hủy các "hóa chất vĩnh cửu"

Phương pháp đột phá để làm phân hủy các "hóa chất vĩnh cửu"

Dự báo về cuộc đại tuyệt chủng Holocene trên hành tinh

Dự báo về cuộc đại tuyệt chủng Holocene trên hành tinh

Các đợt nắng nóng và hoả hoạn đang thiêu đốt Châu Âu, Châu Phi và Châu Á

Các đợt nắng nóng và hoả hoạn đang thiêu đốt Châu Âu, Châu Phi và Châu Á

Kon Tum liên tiếp xảy ra động đất, Phó Thủ tướng chỉ đạo làm rõ nguyên nhân

Kon Tum liên tiếp xảy ra động đất, Phó Thủ tướng chỉ đạo làm rõ nguyên nhân

Nhà thiết kế 9x người Việt chế tạo vải từ vỏ hải sản

Nhà thiết kế 9x người Việt chế tạo vải từ vỏ hải sản

Video xem nhiều

Khu công nghiệp Đồng Văn 4 (Hà Nam): Nhiều công ty gây ô nhiễm không khí trên địa bàn xã Đại Cương

Khu công nghiệp Đồng Văn 4 (Hà Nam): Nhiều công ty gây ô nhiễm không khí trên địa bàn xã Đại Cương

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Mazda2 2021 Collection ra mắt Thái Lan: Bản nâng cấp vượt trội về công nghệ

Mazda2 2021 Collection ra mắt Thái Lan: Bản nâng cấp vượt trội về công nghệ

Honda MSX 125 Grom 2021 mẫu xe côn tay phiên bản đường đua

Honda MSX 125 Grom 2021 mẫu xe côn tay phiên bản đường đua

Đánh giá iPhone SE 2020: Nhiều công nghệ để yêu, ít chi tiêu

Đánh giá iPhone SE 2020: Nhiều công nghệ để yêu, ít chi tiêu

Hà Nội họp khẩn, Chủ tịch Nguyễn Đức Chung Báo cáo về trường hợp thứ 17 nhiễm Covid 19

Hà Nội họp khẩn, Chủ tịch Nguyễn Đức Chung Báo cáo về trường hợp thứ 17 nhiễm Covid 19

Xiaomi ra mắt Mi 10 và Mi 10 Pro: chip Snapdragon 865 và camera 108MP

Xiaomi ra mắt Mi 10 và Mi 10 Pro: chip Snapdragon 865 và camera 108MP

Subaru Eyesight con mắt "Nhị Lang thần" phòng ngừa va chạm an toàn cho mỗi chuyến đi

Subaru Eyesight con mắt "Nhị Lang thần" phòng ngừa va chạm an toàn cho mỗi chuyến đi

Một ngày trải nghiệm giấc mơ trở thành tay đua F1 chuyên nghiệp ở Nhật Bản

Một ngày trải nghiệm giấc mơ trở thành tay đua F1 chuyên nghiệp ở Nhật Bản

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019
Tiến sĩ Trần Văn Mạnh (Trung tâm Khuyến nông Quốc gia) đánh giá, việc phát triển sản xuất rau ứng dụng công nghệ cao nói riêng và sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao nói chung là hướng đi đúng, tạo động lực mới cho ngành nông nghiệp Việt Nam.
Kinh nghiệm quá hữu ích. Cần phổ biến ngay cho các cháu nhỏ.
Chúc mừng ngày thành lập ngành Bưu điện Việt Nam
Bài viết rất hay và ý nghĩa về eKGIS và hội thảo CNTT. Cảm ơn tác giả
Tình yêu , cống hiến ,nổ lực đã vượt qua những trở ngại tưởng chừng như không bao giờ qua được. Chúc Mừng Con người Đẹp , chúng tôi luôn tự hào !
Giờ mình mới biết - Chúc mừng chúc mừng con người Đẹp
Một con người dùng cả một cuộc đời cho tình yêu thiên nhiên . Ông đã đóng góp cống hiến cho nghành thực vật học nước nhà bảo tồn phát triển những loài lan quí hiếm . Xin chúc ngài có một sinh nhật ngài ấm áp hạnh phúc bên người thân . Mong xã hội và trên toàn thế giới có nhiều người tâm huyết như ông . Xin chúc cho tình cảm hữu nghị giữa hai đất nước TL & VN luôn bền chặt và thắm thiết . VN luôn yêu quí các bạn !
Con này chắc không bằng con Netgear Orbi RBS40 đâu mình đã dùng thử và đã lắp đặt nhiều nhà , cơ quan, resort , văn phòng , showroom . Con netgear Orbi có app kiểm tra từ xa và loại đối tượng thông qua tắt ip đối tượng đó
Nhu cầu tuyển dụng tăng gấp đột biến 4 lần trong một thời gian ngắn điều đó phản ánh tỉ lệ thất nghiệp trong những tháng đầu năm là 3/4 do ảnh hưởng của đại dịch covid-19 đây là một điều đáng buồn, rồi các cử nhân, kỹ sư sẽ đi đâu về đâu trong giai đoạn bất ổn này. Để cân bằng lại có thể mất một thời gian dài.