Nở rộ nhiều vật liệu xây dựng thân thiện môi trường

5 giờ trướcBài gốc

Chính xác và linh hoạt

Tại sa mạc Texas (Mỹ), một máy in 3D khổng lồ cao 5m, dài 14m, dùng cánh tay robot để phủ hỗn hợp xi măng tạo nên các bức tường cao chất ngất. Công ty Icon của Mỹ đang xây dựng công trình tổ hợp El Cosmico gồm khu khách sạn và nhà ở trên diện tích 24ha. Tất cả đều được triển khai bằng công nghệ in 3D. Một công trình như vậy thường khó thực hiện trên sa mạc nếu chỉ dựa vào các phương pháp xây dựng truyền thống do thiếu nhân công và nguyên vật liệu, cũng như yêu cầu về mặt kiến trúc và chi phí tốn kém. Nhưng với độ chính xác và tính linh hoạt của công nghệ in 3D, mọi chuyện hoàn toàn có thể. Máy in 3D cũng có thể làm việc liên tục suốt ngày đêm, giúp rút ngắn thời gian xây dựng. Đây là công trình khách sạn và nhà ở có quy mô lớn đầu tiên trên thế giới xây dựng bằng công nghệ in 3D. Đội xây dựng chỉ gồm 3 người, trong đó có một kỹ thuật viên chịu trách nhiệm theo dõi máy in hoạt động thông qua phần mềm trên máy tính bảng.

Theo Reuters, dự án đang xây dựng trên sa mạc là minh chứng cho tiềm năng của công nghệ hiện đại trong ngành xây dựng, giúp cải thiện về tốc độ và hiệu quả, cũng như mở ra những cấp độ sáng tạo mới và vượt qua ranh giới của thiết kế kiến trúc. Ưu thế của việc ứng dụng công nghệ cao trong xây dựng chính là khả năng xử lý địa hình để tạo nên những công trình độc đáo. Trước đó, năm 2024, ICON tuyên bố dần hoàn thiện khu dân cư lớn nhất thế giới gồm 100 ngôi nhà được xây dựng bằng công nghệ in 3D Wolf Ranch ở bang Texas.

Robot cũng đang được sử dụng nhiều trong các công trình xây dựng, đặc biệt tại một số nước thiếu hụt lao động trẻ, do có hiệu suất làm việc liên tục, với độ chính xác rất cao. Tại Anh, ngôi nhà đầu tiên được xây dựng hoàn toàn từ robot xếp gạch tự động (ABLR) trong 3 tuần. ABLR chỉ cần 2 nhân công hỗ trợ, một người đặt gạch và cho vữa vào robot và một người giám sát. Một bộ phận của ABLR có cơ chế dàn đều vữa, trong khi bộ phận khác có nhiệm vụ đặt từng viên gạch lên trên phần vữa vừa được dàn. Robot được điều khiển từ một máy tính bảng và sử dụng một hệ thống điều khiển phần mềm tinh vi để đọc các quy hoạch kiến trúc được số hóa. Một dòng robot khác đang được sử dụng tại nhiều công trình lớn là Hadrian X, được thiết kế ở dạng có máy tính hỗ trợ (CAD) và có thể làm mọi việc, bao gồm cắt gạch để lắp vừa với thiết kế. Robot sử dụng một loại keo đặc biệt thay cho vữa và rải gạch như kế hoạch.

Robot xây gạch Hadrian X. Ảnh: FBR

Giảm phát thải theo tiêu chí xanh

Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, vật liệu xây dựng (VLXD) ngày càng có nhiều chủng loại hơn với các đặc tính mới ưu việt, thân thiện với môi trường như bê tông tự khôi phục, bê tông xanh, bê tông tính năng siêu cao, đá ốp lát nhân tạo. Tiếp đó là những loại VLXD ứng dụng công nghệ nano trong sản xuất, cho phép thao tác và sử dụng vật liệu ở quy mô phân tử, làm tăng và tạo ra tính chất đặc biệt của vật liệu, giúp giảm kích thước của các thiết bị.

Tại châu Á, Trung Quốc là một trong những quốc gia đi đầu trong việc ứng dụng các loại VLXD mới thân thiện với môi trường, trong đó có cả nguồn gốc từ sinh khối sử dụng ADN. Vật liệu mới có thể giảm nhiệt cho các tòa nhà tới 16 độ C vào những ngày nắng nóng gay gắt. Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã kết hợp ADN - vật liệu di truyền của sự sống và gelatin thành một cấu trúc gel khí xếp lớp. Cấu trúc này hấp thu ánh sáng cực tím và chuyển đổi thành ánh sáng nhìn thấy được, mang lại hiệu quả giảm nhiệt đặc biệt, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, cũng như giảm đáng kể chi phí năng lượng hàng năm.

Theo tạp chí Nature Geoscience, phần lớn cát được sử dụng tại Trung Quốc trong 25 năm qua chủ yếu là cát nhân tạo, được sản xuất bằng cách nghiền và sàng đá hoặc chất thải từ mỏ. Trong bối cảnh tốc độ đô thị hóa vượt bậc, việc sử dụng cát bền vững giúp làm chậm quá trình cạn kiệt cát tự nhiên, ngăn đà suy giảm đa dạng sinh học và hạn chế ảnh hưởng đến chất lượng nước. Tại châu Âu, việc ứng dụng khoa học - công nghệ trong nghiên cứu các VLXD được thực hiện từ nhiều năm qua, theo tiêu chí xanh, giảm phát thải, tăng cường các sản phẩm tái chế. Tại Đức, 90% lượng xà bần từ các công trình xây dựng được tái chế để xây dựng các công trình hạ tầng giao thông. Với bê tông tái chế thì cát tự nhiên sẽ ít hơn, thay vào đó là vụn nghiền từ bê tông và xà bần từ các công trình xây dựng cũ.

Ở Canada, công ty khởi nghiệp sáng tạo CarbonCure sáng chế một hệ thống sản xuất bê tông mới, giúp giữ lại lượng khí thải CO2 bên trong những khối bê tông. Hệ thống của CarbonCure sẽ lấy CO2 và bơm vào bê tông khi trộn. Lúc bê tông cứng lại, lượng carbon đó sẽ bị cô lập cứng ở bên trong. Ngay cả khi tòa nhà bị phá bỏ, carbon vẫn được giữ nguyên. Theo CarbonCure, hàm lượng xi măng sử dụng có thể giảm được 5%-7%. Không những thế, việc bổ sung CO2 cũng giúp tăng cường độ bền cho vật liệu.

THANH HẰNG

Nguồn SGGP : https://sggp.org.vn/no-ro-nhieu-vat-lieu-xay-dung-than-thien-moi-truong-post786259.html