COBODとCEMEXが協力し、アンゴラで3Dプリント住宅を建設するための新しいタイプの「即時成形」コンクリートを開発

はじめに：近年、建築用 3D プリント技術が急速に発展しています。環境に優しく、低コストで持続可能なさまざまな新しい建築材料とともに、世界中で 3D プリント住宅が出現する事例はすでに一般的です。
2021年12月24日、アンタークティックベアは、メキシコの建築資材サプライヤーであるCEMEXが、通常のコンクリートを多機能骨材に変換する方法を開発し、それを使ってアフリカ大陸に低コストの家を3Dプリントしたことを知りました。
CEMEX と 3D プリンター製造業者 COBOD の共同開発による D.fab 混和剤強化コンクリートは、瞬時に形状を獲得できるため、建設準備の時間とコストを最小限に抑える大きな可能性を秘めていると言われています。両社はすでに自社のコンクリートをテストしており、請負業者のPower2Buildと協力し、アンゴラ初の3Dプリント住宅を建設しており、今後はより幅広い用途に応用できるとしている。
Power2BuildのCEO、リカルド・アルメイダ氏は次のように語った。「世界中で手頃な価格の住宅が求められている中、より速く建設できる技術だけでなく、通常のコンクリートと同じくらいコスト効率の良い材料も必要です。コンクリートの強度と品質に3Dプリントのスピードと自動化を組み合わせたこのソリューションにより、アンゴラやその他の地域での手頃な価格の住宅危機の解決に貢献できます。」
△ アンゴラのCOBODとCEMEXによる3Dプリント住宅。 BimPlusからの画像。
CEMEX と COBOD のコラボレーション<br /> 1906 年の創業以来、CEMEX は地元企業から、世界で 150 億ドルの収益を誇る多国籍建築資材およびサービスプロバイダーへと成長しました。同社はレディーミックスコンクリート、セメント、骨材を専門としていますが、アスファルトの敷設、コンクリートブロック舗装、軌道製品、既製レンガの製造も顧客向けに提供しています。
過去には、CEMEX は建築資材に関する専門知識を活用し、バレンシア工科大学のスピンオフ企業である Be More 3D がスペインのキャンパスに 3D プリントのバンガローを建設するのを支援しました。この建造物は、CEMEX が供給した添加剤を加えたセメントを使用して、わずか 12 時間で建設されたと伝えられている。
しかし、このプロジェクトは成功したものの、あくまでも概念実証の取り組みであり、CEMEX 素材の 3D プリントのテストケースであったため、技術の応用範囲を拡大するために、経験豊富な COBOD と提携することになりました。
「COBODは2017年に建物向けの3Dプリントを開始し、独自のコンクリートレシピを持っています」とCOBOD創設者のヘンリック・ルンド・ニールセン氏は説明する。「この材料を機能させるためには、さまざまなセメント配合を使用する必要があり、結果は期待したほど効率的ではありませんでした。しかし、私たちは、当社の技術を大規模に適用するために不可欠な通常のコンクリートを使用したソリューションを模索し続けました。セメックスがこの課題を受け入れてくれたことを非常に嬉しく思っており、新しいソリューションを開発するための協力を誇りに思います。」
△チームメンバーが Be More 3D の 3D プリントバンガローの完成を祝っています。写真提供：Be More 3D。
3D プリント可能なコンクリート<br /> 現在、多くの建設 3D プリント企業は、独自のコンクリートミックスを使い、3D プリント業界で働く人には間違いなく馴染みのある層ごとのワークフローで構造物を構築しています。たとえば、初期の市場リーダーである ICON は、大型の Vulcan マシンで使用するための「Lavacrete」素材を開発し、Mighty Buildings は独自の石のような建築用鉱物を考案しました。
これらの企業は、通常のコンクリートの流動性の問題のため、事実上、独自の建築資材の配合を試行せざるを得ませんでしたが、自社で製造したコンクリートは、従来の建設で使用されていた廃棄型枠やフレームをなくすのにも役立ち、技術のコスト削減の可能性を高めています。
しかし、COBODとCEMEXは、新しい材料の開発に成功したことで、通常のコンクリートの3Dプリントを妨げていた障害を克服したと述べている。具体的には、CEMEX は、独自の D.fab 添加剤ラインをレディーミクストコンクリートに追加することで、コンクリートの流動性と延性を高める方法を考え出しました。これにより、コンクリートのカスタマイズが可能になり、3D プリント中の堆積が容易になります。
セメックスは、建設に現地で入手可能な資材を使用できる方法を考案したと主張しており、これにより世界中で新しい、より手頃な構造物を建設できるようになる可能性がある。このアイデアをテストするために、CEMEX と COBOD は住宅建設会社 Power2Build と共同でこの材料を初めて使用し、アンゴラの首都ルアンダに完全に 3D プリントされたユニークな住宅を建設しました。
Power2Build によれば、施工のスピードと優れた施工品質により、この技術の応用において「真の革命」が起こり、またこの新しいタイプのセメントが示す優れた適合性により、アンゴラ人は住宅市場に楽観的な見方をすることができるという。
CEMEX の持続可能性、商業、運用開発担当エグゼクティブバイスプレジデントである Juan Romero 氏は、次のように説明しています。「COBOD と連携して、当社はお客様向けに、これまでの製品よりも優れた新しい体験を開発しました。当社の革新的な取り組みにより、当社は新技術の最前線に立ち、より良い未来の構築に貢献しています。この革新的な 3D 印刷システムの導入は、当社の顧客中心の考え方と、継続的な革新と改善への絶え間ない取り組みの証です。」
△COBODの技術はこれまでアフリカで導入されており、マラウイの学校で3Dプリントが行われた。写真はベニー・カニジラによるものです。
COBOD の強力な構築機能<br /> コンクリート 3D プリントはまだ開発の比較的初期段階ですが、COBOD はすでにこの技術のコスト削減の可能性をいくつかの方法で実証しています。先月、同社の機械が、Alquist3D、PERI Group、フロリダを拠点とするPrinted Farmsによって、米国の新しい低価格住宅3戸の建設に導入されたことが明らかになった。
COBOD の BOD 2 システムは、アフリカでも使用されており、マラウイの慢性的な教室不足の解消に役立てられており、学校全体を 3D プリントしています。 56平方メートルの建造物は、14Treesとの共同プロジェクトの一環としてわずか18時間で完成し、その過程で材料を70パーセント節約し、コストを大幅に削減したと伝えられている。
COBOD の技術は、住宅だけでなく、GE Renewable Energy の記録破りの風力タービンタワーなど、非常に高い超高層ビルの建設にも使用される予定です。高さ200メートルのこのタワーは、ラファージュ・ホルシムの独自素材を使用して建設される予定で、世界の再生可能エネルギー生産を促進し、同時に均等化エネルギー原価を削減するように設計されている。

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