Các kỹ sư của công ty CEMEX và COBOD phát triển hỗn hợp vật liệu mới để xây toàn nhà in 3D rộng 190m2 bằng bê tông thật.
Tòa nhà in 3D bằng bê tông thật sau khi hoàn thành. (Ảnh: COBOD)
Công nghệ in 3D đang được sử dụng với nhiều vật liệu đa dạng bao gồm thép. Tuy nhiên, trong xây dựng, mực sử dụng để in 3D luôn là hỗn hợp khô của các vật liệu vữa không chỉ làm hạn chế quy mô ứng dụng công nghệ mà còn làm tăng chi phí xây dựng. Công ty CEMEX ở Mexico hợp tác với công ty công nghệ in 3D Construction of Buildings on Demand (COBOD) của Đan Mạch để giải quyết vấn đề này.
Các dự án xây dựng bằng công nghệ in 3D trước đây sử dụng hỗn hợp đặc biệt để xử lý đặc tính khô chậm của bê tông thường trong quá trình thi công. Đây là một trở ngại lớn do bê tông ướt có khả năng chịu lực khác với bê tông khô. Giải pháp của CEMEX và COBOD để khắc phục vấn đề là hỗn hợp xi măng mới mang tên D.fab chứa chất phụ gia cho phép đổ bê tông và đẩy nhanh quá trình khô của bê tông. Henrik Lund-Nielsen, nhà sáng lập kiêm tổng giám đốc COBOD, cho biết phương pháp trên tạo điều kiện cho việc sử dụng vật liệu có sẵn ở địa phương trong thi công.
Một lợi thế khác của D.fab là giúp giảm mạnh chi phí xây dựng. Trong khi vữa trộn khô dùng để in 3D có giá 791 – 1.018 USD/m3, sử dụng D.fab khiến chi phí giảm xuống 67 – 101 USD/m3. Ngoài ra, thời gian xây dựng cũng rút ngắn đáng kể.
Nhóm nghiên cứu thử nghiệm công nghệ bằng cách xây dựng một ngôi nhà rộng 190 m2, công trình in 3D lớn nhất bằng bê tông thật, tại thủ đô của Oman là Muscat. Các chất phụ gia D.fab được lấy từ châu Âu. Ngôi nhà được in 3D theo hai giai đoạn. Ở giai đoạn đầu tiên, một đội nhân công địa phương được tập huấn về quá trình in. Sau đó, họ tự thực hiện toàn bộ quá trình in. Dự án chỉ mất 5 ngày để hoàn thành và chi phí giảm xuống 1.810 USD so với 22.627 USD nếu sử dụng hỗn hợp trộn khô để in 3D.