أنجزت جامعة FH Campus Wien النمساوية مشروعاً بحثياً استمر خمس سنوات أثبت أن مكونات الخرسانة يمكن طباعتها ثلاثية الأبعاد باستخدام ثلثي كمية المادة المطلوبة في البناء التقليدي، مع الحفاظ الكامل على قدرتها على تحمل الأحمال. حمل المشروع اسم C3PO (Concrete! 3D Printed Objects)، وامتد من أغسطس 2021 إلى يوليو 2026، وتمويله قسم الأعمال والعمل والإحصائيات بمدينة فيينا عبر مركز البحث الخاص بالجامعة للبناء والتصميم وبرنامج الهندسة عالية التقنية.
نظام الطباعة والتطوير التقني
بنى فريق البحث نظام طباعة خرسانة متخصصاً في حرم الجامعة عالي التقنية، يعتمد على روبوت صناعي مثبت على نظام سكة بطول سبعة أمتار. يتم برمجة الروبوت لتحقيق شكل محدد مسبقاً، ثم يطبق مادة الطباعة على دفعات متتالية. طور الفريق عدة أنظمة بثق مختلفة خلال مراحل المشروع. أوضح قائد المشروع مارك بفليغر أن التصنيع الإضافي يتيح إنشاء أشكال يصعب تحقيقها بالطرق التقليدية، وأن دمج هذه التقنية مع عناصر الإجهاد المسبق يمكن أن يعزز كفاءة المادة بشكل أكبر في التصاميم الإنشائية.
النتائج والموثوقية
أشارت إليزابيث رادل، التي تولت إدارة المشروع في بداية 2026، إلى أن سنوات من ضبط الأجهزة ومادة الطباعة أوصلت العملية إلى مرحلة تخرج فيها النماذج الأولية بثبات وموثوقية عالية. قالت رادل: “طباعة الخرسانة ثلاثية الأبعاد تعمل بفعالية.” يركز فريق البحث الآن على دراسة السلوك الإنشائي والمتانة طويلة الأمد لهذه النماذج الأولية لبناء أساس متين لاستخدامها في المشاريع الحقيقية.
مشروع متقدم قيد التنفيذ
بدأت الجامعة بالفعل مشروعاً متقدماً يحمل اسم C3PRO (Concrete 3D Printed Reinforced Objects)، يركز على مكونات خرسانية أكبر وعناصر سقفية، مع الاهتمام الخاص بقدرتها على تحمل إجهادات الانحناء ذات الصلة بأنظمة الأسقف في المباني السكنية والصناعية. ينفذ المشروع بالتعاون بين FH Campus Wien وجامعة TU Wien والجمعية النمساوية لتكنولوجيا البناء، بدعم من أكثر من 25 شريكاً من قطاع البناء والقطاع العام. يهدف هذا المرحلة إلى تجاوز النماذج الأولية والانتقال إلى هياكل بنائية بأحجام قابلة للاستخدام الفعلي.
دور الطلاب والمشاريع المتوازية
لعب الطلاب دوراً جوهرياً طوال المشروع. ساهم طلاب البكالوريوس والماجستير من برامج الهندسة المدنية وإدارة البناء والعمارة والبناء الأخضر في البحث، حيث تمت الإشراف على 16 رسالة بكالوريوس و24 رسالة ماجستير كجزء من C3PO. تعمل جامعات أخرى على تحديات مماثلة في تقليل استخدام المادة. طورت جامعة بنسلفانيا خرسانة قابلة للطباعة باستخدام التراب الدياتومي تستخدم 68 بالمئة مادة أقل مع الحفاظ على 90 بالمئة من قوة الضغط للأشكال الصلبة. عملت جامعة RMIT مع جامعة Hebei للتكنولوجيا على هياكل شبكية خفيفة مستوحاة من أنماط قشرة جراد البحر، مما قلل استخدام المادة بحوالي الثلث مع زيادة قدرة تحمل الأحمال. تلقت جامعة فلوريدا الدولية 3.2 مليون دولار من الجيش الأمريكي لتطوير خرسانة فائقة الأداء قابلة للطباعة، بينما بحثت جامعة Graz للتكنولوجيا كيف يمكن لطباعة الخرسانة ثلاثية الأبعاد تحقيق توفيرات مادية كبيرة مع تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
المصدر: 3D Printing Industry
تاريخ المصدر: 2026-09-10
المصدر الأصلي: قراءة الخبر الأصلي