Giải pháp đột phá cho ngành xây dựng từ vật liệu bê tông carbon

Những dự án như The Cube không chỉ mở ra một dạng thiết kế kiến trúc mới mà còn mang đến phương pháp xây dựng mới, giảm thiểu đáng kể thiệt hại cho môi trường.

Mới đây, nhóm chuyên gia tại Đại học Công nghệ Dresden và Công ty kiến trúc Henn GmbH (Đức) đang phát triển tòa nhà đầu tiên trên thế giới làm bằng bê tông carbon. Họ sử dụng phương pháp mới để gia cố bê tông bằng sợi carbon thay vì các thanh thép.

Tòa nhà mới mang tên The Cube, hiện đang được xây dựng tại khuôn viên trường Đại học Công nghệ Dresden. Theo đó, công trình này được xây dựng theo dự án do Bộ Giáo dục và Nghiên cứu Liên bang Đức tài trợ.

Giải pháp đột phá cho ngành xây dựng từ vật liệu bê tông carbon - Ảnh 1 — Thiết kế độc đáo của The Cube, tòa nhà đầu tiên xây từ bê tông carbon. (Ảnh: Henn)

Các nhà nghiên cứu khẳng định, loại bê tông mới được phát triển này có kết cấu bền vững không hề thua kém so với bê tông được gia cố bằng các thanh cốt thép, nhưng chỉ cần một lượng bê tông ít hơn nhiều. Cụ thể, bê tông carbon có độ bền chắc gấp 4 lần bê tông truyền thống nhưng chỉ nhẹ bằng 1/4 nhờ giảm các thành phần cấu trúc phụ.

Thêm vào đó, loại bê tông carbon này được tạo ra bằng cách liên kết nhiều sợi carbon với nhau. Những sợi siêu mỏng của các tinh thể carbon gần như nguyên chất trải qua một quá trình phân huỷ nhiệt gọi là nhiệt phân. Những sợi này được sử dụng để tạo ra một mặt lưới rồi đổ bê tông lên trên trước khi đông kết.

"Các sợi carbon nhẹ và chắc chắn giúp quá trình xây dựng trở nên linh hoạt và tiết kiệm tài nguyên. Chuyển sang vật liệu đổi mới này có thể giảm đến 50% lượng CO2 thải ra từ việc xây dựng", Henn GmbH cho hay.

Được biết, sợi carbon có tính chất không gỉ nên bê tông carbon sẽ bền hơn bê tông cốt thép. Các cấu trúc cũng mỏng hơn nhiều vì không có những thanh thép.

Giải pháp đột phá cho ngành xây dựng từ vật liệu bê tông carbon - Ảnh 2 — Một góc nhìn khác của tòa nhà The Cube.

Đại diện của Henn GmbH cũng chia sẻ thêm: "Thiết kế của The Cube mô phỏng lại bản chất linh hoạt, nhẹ như một tấm vải của sợi carbon, bằng cách nối liền trần nhà và tường thành một thể duy nhất. Nó phô diễn và dự đoán trước về một kiểu kiến trúc của tương lai, khi đó ý thức về môi trường được hoà làm một thể với sự tự do biến tấu trong thiết kế. Tường và trần không còn là những thành phần riêng biệt mà hợp nhất lại với nhau như một thể liên tục hữu cơ”.

Cách đây không lâu, nhóm phụ trách phát triển tuyến đường sắt cao tốc thứ hai của Anh cũng mới thông báo, họ sẽ sử dụng phương pháp xây dựng in 3D, trong đó bê tông được gia cố bằng graphene thay vì các thanh thép. Điều này giúp giảm tới 50% lượng khí thải carbon của công trình.

Chính vì vậy, những dự án như The Cube không chỉ mở ra một dạng thiết kế kiến trúc mới mà còn mang đến phương pháp xây dựng mới, giảm thiểu đáng kể thiệt hại cho môi trường.

Lan Anh (T/h)