Các nhà nghiên cứu của Berkeley đã tiên phong trong kỹ thuật in 3D bê tông dựa trên bột mới

Anonim

Các nhà nghiên cứu của Berkeley đã tiên phong trong kỹ thuật in 3D bê tông dựa trên bột mới

in 3d

Adam Williams

Ngày 13 tháng 3 năm 2015

13 hình ảnh

Gian hàng Bloom được cho là cấu trúc xi măng in 3D đầu tiên và lớn nhất được xây dựng cho đến nay (Ảnh: UC Berkeley)

In 3D có vẻ sẽ trở nên rất quan trọng trong kiến ​​trúc, nhưng chúng ta vẫn chưa thấy chính xác tương lai của việc xây dựng nhấp chuột và in ấn quy mô lớn sẽ diễn ra như thế nào. Một bước tiến tiềm năng thông qua một nhóm các nhà nghiên cứu của UC Berkeley do Phó giáo sư kiến ​​trúc Ronald Rael dẫn đầu, người gần đây đã tạo ra một gian hàng tự do có tên là Bloom để chứng minh độ chính xác của phương pháp xây dựng bằng xi măng dựa trên bột của họ.

Trước đây chúng tôi đã báo cáo về một số dự án kiến ​​trúc được in 3D, bao gồm lâu đài của Andre Rudenko và kỳ công ấn tượng của Winsun là in 10 ngôi nhà trong vòng chưa đầy 24 giờ. Tuy nhiên, phương pháp tiên phong tại Berkeley của Rael và nhóm của ông khác với phương pháp đó, và thay vì ép đùn xi măng ướt, liên quan đến việc in ra các lớp mỏng của bột xi măng khô đặc biệt, mỗi lớp sau đó được phun nước để làm cứng cấu trúc.

"Mặc dù có một số ít người hiện đang thử nghiệm in kiến ​​trúc 3D, nhưng chỉ có một số ít đang xem in 3D bằng vật liệu xi măng, và tất cả đều đùn xi măng ướt qua một vòi để tạo ra các tấm thô, " Rael, người nói cũng là một thành viên của đối tượng mới nổi, nhóm đằng sau khái niệm Cool Bricks mà chúng tôi mới đề cập gần đây.

Vì vậy, lợi ích của hệ thống này so với các phương pháp ép đùn hiện có là gì? Vâng, bằng cách sử dụng công thức polymer xi măng Portland không chứa oxit sắt được phát triển bởi các thành viên trong nhóm, cùng với hệ thống 11 máy in 3D dựa trên bột của họ, họ có thể tạo ra một cấu trúc hoàn thiện chính xác và phức tạp hơn so với phương pháp đùn trọng lượng và chất thải.

"Chúng tôi đang trộn các polyme với xi măng và sợi để tạo ra các bộ phận có độ phân giải cao, rất mạnh, nhẹ trên các thiết bị có sẵn; Đó là một kỹ thuật rất chính xác nhưng tiết kiệm, " Rael nói thêm. "Dự án này là nguồn gốc của một quy trình thực tế, có thể bán được với tiềm năng thay đổi cách chúng ta nghĩ về việc xây dựng một cấu trúc. "

Để chứng minh điều này, nhóm nghiên cứu đã tạo ra gian hàng Bloom, có chiều cao lên tới 2, 7 m (9 ft), có dấu chân khoảng 3, 6 x 3, 6 m (12 x 12 ft) và được xây dựng bằng tổng số 840 khối tùy chỉnh kết nối với phần cứng thép. Sự xuất hiện bất thường của nó một phần là do loại bỏ oxit sắt, đó là thứ mang lại cho xi măng màu sắc thông thường của nó, theo Rael. Mỗi viên gạch là duy nhất, và tạo ra một mô hình trang trí phức tạp cho phép một số ánh sáng đi qua.

Rael nói với Gizmag rằng hệ thống 11 máy in hiện tại có thể xây dựng tới 30 khối mỗi ngày - có khả năng tạo ra gian hàng Bloom trong tổng cộng 28 ngày. Tuy nhiên, dự án thực tế mất khoảng một năm, bao gồm thiết kế các bộ phận, thử nghiệm, xây dựng máy in, sửa chữa và tinh chỉnh, và quy trình in thực tế.

Bloom hiện đang được trưng bày tại Berkeley và sẽ được tháo rời và chuyển đến SRI ở Thái Lan (bộ phận nghiên cứu và phát triển của Siam Xi măng Group, người đã hỗ trợ tài chính và hỗ trợ cho nghiên cứu), nơi nó sẽ được trưng bày và vẫn được trưng bày trước khi đến thăm chọn địa điểm trên toàn thế giới.

Nguồn: Đối tượng mới nổi, UC Berkeley

Chúng tôi đã báo cáo về khá nhiều dự án kiến ​​trúc được in 3D, nhưng dự án này thì khác (Ảnh: UC Berkeley)

"Mặc dù có một số ít người hiện đang thử nghiệm in kiến ​​trúc 3 chiều, nhưng chỉ có một số ít đang xem in 3-D bằng vật liệu xi măng, và tất cả đều đùn xi măng ướt qua một vòi để tạo ra các tấm thô, " Rael nói (Ảnh: UC Berkeley)

Gian hàng Bloom được cho là cấu trúc xi măng in 3D đầu tiên và lớn nhất được xây dựng cho đến nay (Ảnh: UC Berkeley)

Rael và các đồng nghiệp của ông đã phát triển những gì họ nói với chúng tôi là một "loại mới " của công thức polymer xi măng Portland không chứa oxit sắt để tạo ra gian hàng độc lập (Ảnh: UC Berkeley)

Gian hàng Bloom tăng lên 2, 7 m (9 ft) chiều cao, có dấu chân khoảng 3, 6 x 3, 6 m (12 x 12 ft) và được xây dựng bằng tổng số 840 khối tùy chỉnh. (Ảnh: Tom Levy / UC Berkeley)

Nó có vẻ phức tạp hơn các cấu trúc bê tông in 3D khác mà chúng ta đã thấy trước đây (Ảnh: Tom Levy / UC Berkeley)

Rael nói với Gizmag rằng về mặt kỹ thuật, hệ thống 11 máy in hiện tại có thể tạo ra 30 khối mỗi ngày - về mặt lý thuyết có thể tạo ra gian hàng Bloom trong tổng cộng 28 ngày (Ảnh: UC Berkeley)

Tổng cộng, dự án mất một năm để thiết kế và hoàn thành (Ảnh: UC Berkeley)

Gian hàng Bloom được cho là cấu trúc xi măng in 3D đầu tiên và lớn nhất được xây dựng cho đến nay (Ảnh: UC Berkeley)

Chúng tôi đã báo cáo về khá nhiều dự án kiến ​​trúc in 3D, nhưng dự án này thì khác (Ảnh: UC Berkeley)

"Mặc dù có một số ít người hiện đang thử nghiệm in kiến ​​trúc 3 chiều, nhưng chỉ có một số ít đang xem in 3-D bằng vật liệu xi măng, và tất cả đều đùn xi măng ướt qua một vòi để tạo ra các tấm thô, " Rael nói (Ảnh: UC Berkeley)

Gian hàng Bloom được cho là cấu trúc xi măng in 3D đầu tiên và lớn nhất được xây dựng cho đến nay (Ảnh: UC Berkeley)

Gian hàng Bloom tăng lên 2, 7 m (9 ft) chiều cao, có dấu chân khoảng 3, 6 x 3, 6 m (12 x 12 ft) và được xây dựng bằng tổng số 840 khối tùy chỉnh. (Ảnh: Tom Levy / UC Berkeley)