Sản xuất bê-tông cốt nhựa tái chế bằng phương pháp in 3D
Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Automation in Construction, các nhà khoa học đến từ Đại học RMIT (Úc), 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.
Họ phát triển một phương pháp mới nhằm cải thiện độ bền uốn và vấn đề ăn mòn của kết cấu bê-tông bằng cách dùng nhựa in 3D làm cốt để gia cố bê-tông. Điều đặc biệt là thiết kế này lấy cảm hứng từ cấu trúc của xương. TS. Trần Phương (Đại học RMIT), chủ nhiệm đề tài, cho biết, 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.
TS. 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 2 lần và nhẹ hơn thép khoảng 7 lần. Cốt gia cường cho bê-tông làm bằng nhựa sẽ 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.
Nguyễn Văn Vương - thành viên của nhóm nghiên cứu, cho biết thêm, dầm bê-tông cốt nhựa hứa hẹn đem đến nhiều ứng dụng khác trong các sản phẩm như kết cấu phức tạp đúc sẵn, tấm tường chắn tiếng ồn, kết cấu bê-tông dùng trong môi trường nước biển.
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.
Mỗi năm, Việt Nam thải ra khoảng 3,7 triệu tấn chất thải nhựa, 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. Ước tính nguồn cung cát tự nhiên hợp pháp chỉ đáp ứng được 40-50% nhu cầu của ngành xây dựng.
TS. Phương chia sẻ: “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”.
Bắc Lãm (T/h)
