Sử dụng hợp chất gia cường cho bê tông in 3D

Thông thường, các tòa nhà bê tông, cầu và các công trình khác được tạo ra bằng cách đổ bê tông ướt vào các khuôn và khuôn này sẽ được lấy ra khi bê tông đã cứng lại.

Ngược lại, việc in 3D các cấu trúc như vậy liên quan đến việc phun các lớp bê tông ép liên tiếp để liên kết với nhau khi chúng cứng lại. Tuy nhiên, liên kết giữa các lớp đó đôi khi trở thành điểm yếu, làm giảm độ bền tổng thể của cấu trúc.

Trong nỗ lực giải quyết vấn đề đó, các nhà khoa học từ Đại học RMIT của Úc và Đại học Melbourne đã thử thêm graphene oxit vào xi măng dùng làm chất kết dính trong bê tông in 3D.

Graphene oxit là dạng bị oxy hóa của graphene, sau khi thử nghiệm với các số lượng khác nhau, người ta phát hiện ra rằng khi thêm graphene oxit với liều lượng 0,015% trọng lượng của xi măng, bê tông thu được có khả năng liên kết giữa các lớp tốt hơn. Sự gia tăng này tạo ra sự gia tăng 10% về độ bền tổng thể.

Nhóm nhiên cứu cho biết: “Graphene oxit đóng vai trò quan trọng trong việc tạo điều kiện liên kết mạnh hơn với các vật liệu khác như xi măng. Liên kết mạnh mẽ này có thể cải thiện cường độ tổng thể của bê tông”.

Thêm một tính năng bổ sung bổ sung, vì graphene có tính dẫn điện cao nên có thể truyền dòng điện qua bê tông cứng. Người ta hy vọng rằng một ngày nào đó chức năng này có thể được sử dụng trong hệ thống phát hiện vết nứt, trong đó ngay cả những vết nứt nhỏ nhất cũng có thể làm gián đoạn mạch điện chạy qua kết cấu bê tông.

Vẫn cần phải tiến hành nhiều nghiên cứu hơn về vấn đề đó, cộng với việc các nhà khoa học vẫn chưa xác định được cường độ của bê tông in 3D tăng cường so với bê tông đúc truyền thống như thế nào.

Trong các nghiên cứu trước đây, oxit graphene oxit đã được sử dụng để tạo thành lớp phủ bảo vệ trên bê tông và tăng cường độ liên kết cho bê tông.