Dầm bê tông cốt thép đóng vai trò chủ yếu trong cấu trúc của các tòa nhà và cầu, nhưng thường chúng dài và nặng, do đó cần máy móc lớn để vận chuyển và lắp đặt.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Bách khoa Valencia, Tây Ban Nha đã mất nhiều năm để nghiên cứu giải pháp thay thế bê tông cốt thép truyền thống và mới đây họ đã được cấp bằng sáng chế cho hệ thống dầm bê tông làm bằng nhựa in 3D và ghép lại với nhau giống như các khối lego để giảm đáng kể trọng lượng và thời gian xây dựng.
Hệ thống dầm bê tông làm bằng nhựa in 3D.
José Ramón Albiol đến từ Đại học Bách khoa Valencia cho biết: “Mục tiêu của chúng tôi là đề xuất một giải pháp thay thế cho các khối dầm bê tông cốt thép hiện nay”.
Nhóm nghiên cứu đã phát triển phương án thay thế bê tông trong gần ba năm và họ hy vọng nó có thể đem tới một cuộc cách mạng trong ngành xây dựng. Hệ thống dầm bê tông đặc biệt này bao gồm các khối dầm riêng lẻ. Khối dầm được làm từ nhựa tái chế và công nghệ in 3D. Sau đó nó sẽ được lắp ráp tại chỗ. Các nhà khoa học sẽ đổ bê tông lên nó và tạo thành kết cấu dầm vững chắc như các khối dầm bê tông cốt thép hiện nay.
Hệ thống dầm bê tông đặc biệt này bao gồm các khối dầm riêng lẻ.
Kết cấu của khối dầm đúc sẵn này lấy cảm hứng từ xương người với độ dày và chắc chắn, đặc biệt là nó mang tới một số đặc tính hữu ích giống như xương người.
Albiol cho biết: “Đó là một hệ thống tự nhiên rất thông minh và khả năng tái tạo của loại dầm này mang lại giải thưởng cho chính chúng nhờ trọng lượng cấu trúc thấp và khả năng cơ học cao”.
Theo nhóm nghiên cứu, các dầm này nặng hơn tới 80% so với dầm bê tông tiêu chuẩn và vì không có kim loại nên ngăn nguy cơ bị ăn mòn. Hơn nữa, bản chất của công nghệ in 3D cho phép chúng có thể dễ dàng tùy chỉnh và hệ thống dầm thể điều chỉnh để phù hợp với các dự án riêng biệt.
Miguel Sánchez, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết: “Việc có thể tùy chỉnh dầm tại chỗ giúp điều chỉnh các đặc điểm của từng loại dầm phù hợp với nhu cầu kết cấu tại từng điểm xây dựng”.
Nhóm nghiên cứu đã được cấp bằng sáng chế cho thiết kế hệ thống kết cấu dầm mới nhằm mục đích sớm thương mại hóa công nghệ này.