Báo The Straits Times ngày 7-2 đưa tin ứng dụng công nghệ in 3D tại chỗ, trung tâm chăm sóc trẻ em đầu tiên của Singapore đã hoàn thiện phần tường ngoài tầng 1 chỉ trong 2 ngày.

Trung tâm nói trên tọa lạc bên trong khu chung cư Norwood Grand tại khu dân cư Woodlands.

Đây là dự án đầu tiên tại đảo quốc Đông Nam Á ứng dụng công nghệ in 3D để tạo ra các thành phần chịu lực cho một công trình xây dựng thực tế.

Dự án nói trên là kết quả hợp tác giữa các nhà nghiên cứu từ Đại học Quốc gia Singapore (NUS) và Công ty xây dựng Woh Hup, với sự hỗ trợ của các cơ quan ngành xây dựng tại Singapore.

Công trình “in tại chỗ”

So với kiểu xây dựng truyền thống, điểm nhấn kỹ thuật quan trọng nhất của dự án này là việc sử dụng máy in 3D quy mô lớn để "đúc" bê tông trực tiếp tại công trường mà không cần dựng cốp pha.

Thông thường, công nhân phải lắp cốp pha bằng gỗ hoặc thép để định hình bê tông, mất ít nhất 1 ngày để lắp đặt và 1-2 ngày sau khi đổ bê tông mới có thể tháo dỡ. Công nghệ in 3D loại bỏ hoàn toàn bước này, cắt giảm một phần chi phí lắp cốp pha.

Theo tiến sĩ Du Hongjian của NUS, công nghệ in bê tông 3D có thể giảm thiểu nhân lực và mang lại sự tự do thiết kế cao hơn.

Các bức tường cong tại tầng 1 của trung tâm chăm sóc trẻ em được in xong chỉ trong 2 ngày. Dự án chỉ tiêu tốn tổng cộng 170 giờ công với đội ngũ khoảng 6 công nhân.

Trong khi đó phương pháp thủ công truyền thống sẽ cần tới gần 400 giờ công và đội ngũ 11 người.

Phát triển loại vật liệu toàn diện

Trước đây, công nghệ in 3D tại Singapore chủ yếu chỉ dùng cho các kết cấu không chịu lực như ghế băng hoặc chi tiết nhỏ. Tuy nhiên nhóm nghiên cứu NUS đã phát triển một loại hỗn hợp bê tông in có thể đáp ứng các yêu cầu về kết cấu chịu lực.

Để giảm lượng khí thải CO₂ do bê tông in 3D thường có nồng độ xi măng cao, nhóm nghiên cứu đã tìm ra công thức thay thế 60% xi măng bằng bột thủy tinh. Giải pháp này không chỉ cắt giảm một nửa lượng khí thải mà còn giúp cấu trúc kháng xâm nhập clorua tốt hơn, kéo dài tuổi thọ công trình.

Dù hiện tại chi phí in 3D vẫn cao hơn so với công nghệ đúc sẵn, nhưng công nghệ này mang lại sự tự do trong thiết kế, cho các kiến trúc sư tự tin hơn với các hình dạng phức tạp.

NUS đang phối hợp với Cơ quan Xây dựng và Kiến trúc Singapore để phát triển một bộ tài liệu tham chiếu kỹ thuật, nhằm đưa công nghệ nói trên vào áp dụng rộng rãi hơn.

Hợp tác công - tư để làm metro, TP.HCM có thể thấy kinh nghiệm gì từ Singapore?

Hợp tác công tư không chỉ giúp TP.HCM giải quyết nhu cầu phát triển hạ tầng cấp bách, mà qua đó còn giúp nâng cao năng lực cho các doanh nghiệp trong nước.