Australijos mokslininkai sukūrė pirmąją pasaulyje po vandeniu veikiančią 3D betono spausdinimo sistemą, galinčią formuoti stabilias konstrukcijas visiškai be cheminių greitintuvų ir kitų priedų.
Šiai technologijai sukurti Vulongo universiteto (angl. „University of Wollongong“, UOW) tyrėjai bendradarbiavo su Melburne įsikūrusia statybinių technologijų bendrove „LUYTEN 3D“. Kartu jie sukūrė vienos sudėties betono mišinį, kuris sustingsta po vandeniu remiantis vien tik medžiagos sudėties sprendiniais.
Naujovė panaikina daugiapakopių mišinių poreikį ir leidžia atsisakyti greitai kietėjančių cheminių medžiagų. Projekto vadovo, UOW konstrukcijų inžinerijos tyrėjo dr. Azizo Ahmedo teigimu, tai iš esmės keičia įprastą po vandeniu atliekamų statybos darbų praktiką.
„Mūsų bandymai patvirtino, kad vieno mišinio sprendinys yra ne tik teoriškai pagrįstas, bet ir praktiškai įgyvendinamas, – aiškino A. Ahmedas. – Jis užtikrina realioms sąlygoms būtiną konstrukcijų tvirtumą ir kartu supaprastina visą po vandeniu vykdomų darbų logistiką.“
3D spausdinimas be cheminių greitintuvų
Tradiciniai betonavimo darbai po vandeniu paprastai remiasi kelių pakopų mišinių naudojimu arba greitai kietėjančiais cheminiais priedais, kurie neleidžia šviežiam betonui būti išplautam vandens srauto. Nors tokie priedai padeda sukibti medžiagai, jie didina darbo sudėtingumą, kaštus ir kelia papildomą aplinkosauginę riziką.
Šiai problemai spręsti tyrėjų komanda sukūrė vienos sudėties mišinį, kuris stabilumą po vandeniu išlaiko remdamasis išmaniu medžiagos suprojektavimu. Mišinys sukurtas taip, kad atsispirtų išplovimui ir išlaikytų konstrukcijų vientisumą spausdinimo metu. Bandymo rezultatai parodė, kad tokia sudėtis patikimai veikia be jokių cheminių priedų.
„Kiek mums žinoma, tai yra pirmoji po vandeniu veikianti 3D betono spausdinimo sistema, sukurta ir praktiškai pademonstruota Australijoje, – pabrėžė A. Ahmedas. – Ji užtikrina konstrukcijų tvirtumą realaus taikymo sąlygomis ir kartu supaprastina po vandeniu atliekamų darbų logistiką.“
„LUYTEN 3D“ pasaulinis prezidentas ir generalinis direktorius Ahmedas Mahilas pažymėjo, kad ši technologija žymi naują etapą statybų ir gamybos srityse. „Spausdinimas po vandeniu iš esmės keičia mūsų požiūrį į tai, kaip statome, remontuojame ir stipriname kritinę infrastruktūrą jūrų aplinkoje“, – teigė jis.
Spausdinimas po vandens paviršiumi
Pasak A. Mahilo, ši technologija žymi visiškai naują etapą statybų ir gamybos pramonėje: „Mes žengiame toliau nei tai, kas įmanoma sausumoje.“ Ji turi tiesioginį pritaikymą gynybos, uostų ir pakrančių infrastruktūros projektuose.
Tarp galimų taikymo krypčių minimos būsimos užduotys AUKUS povandeninių laivų programoje, taip pat tvarių inkarų plūduriuojantiems jūriniams vėjo jėgainių parkams įrengimas. „Po vandeniu atliekamas 3D spausdinimas leidžia užtikrinti infrastruktūros atsparumą ten, kur jo labiausiai reikia – po vandens paviršiumi, nesvarbu, ar tai būtų uostai, prieplaukos, gynybiniai objektai ar kiti povandeniniai įrenginiai“, – pažymėjo A. Mahilas.
Tyrėjų komanda žvelgia į šią sistemą kaip į platformą ateities inovacijoms, įskaitant ir statybos technologijų tyrimus nežemiškoje aplinkoje. Inžinerijos ir informatikos mokslų fakulteto dekanas dr. Gurselis Alici pabrėžė, kad sėkmingas sistemos demonstravimas rodo aukštą universiteto inžinerijos specialistų kompetencijų lygį ir pasaulinio lygio laboratorijų pajėgumus.
„Mūsų komanda išsprendė sudėtingą medžiagų mokslo problemą – atsisakė cheminių greitintuvų neprarasdama mišinio stabilumo, – pažymėjo G. Alici. – Tai atskleidžia gilią Inžinerijos mokyklos ekspertų kompetenciją.“
UOW mokslo ir inovacijų prorektorius dr. Alanas Rowanas teigė, kad šis projektas atspindi komandos atsidavimą kuriant technologijas, sprendžiančias realaus pasaulio iššūkius.
„Ekologiškai atsakingomis inovacijomis spręsdami jūrų infrastruktūros statybos klausimus, mes tiesiogiai prisidedame prie Jungtinių Tautų darnaus vystymosi tikslų įgyvendinimo ir parodome, kokią galią turi akademinės bendruomenės ir pramonės partnerystė“, – apibendrino A. Rowanas.
