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有关混凝土3D打印技术的介绍

什么是混凝土打印

混凝土3D打印是通过利用计算机分层建模并传出程序命令,工业机器人受控逐层重复铺设材料进而搭建出自由方式的建筑结构。

工艺原理:将建筑的图形设计模型转换成三维的打印路径,运用打印系统将凝结时间短、强度发展快的混凝土精确分层布料,逐层叠加累积成型,进行免模板施工。

混凝土3D打印特点

1、智能化:

选用建筑构件及建筑的设计数字化模型技术,进行高精度持续分层布料。

2、免模板:

选用触变性好、凝结时间可控和强度发展快的混凝土,进行无模板布料逐层堆叠成型。

3、施工工期短,施工过程零污染

目前3D打印机可在24小时内进行10栋200平方米的单层建筑。在建筑过程中,低扬尘、低噪声、低污染,而且还降低运输成本,促使建筑能耗大大降低。

4、可打印结构复杂的节点

3D打印可以生产出高度数字化的具备复杂三维内部构造的构件。

5、材料成本低

与传统的建筑对比,3D打印建筑一次成型,防止了返工和因尺寸区别而致使的材料切割所导致的浪费,节省了大量材料成本和人工成本。

混凝土打印施工工艺和材料

关键分成5个步骤:混凝土配合比设计-混凝土制备-混凝土输送-布料打印成型-成品养护。

在3D打印建筑中,干混砂浆将普遍地作为打印机的“墨水”。3D打印建筑干混砂浆针对材料的需求同打印混凝土的需求相类似,都需求其具备良好的可塑性等性能。其性能要求:

干混砂浆是将水泥、砂、矿物掺合料及功能性添加剂根据一定占比,在专业生产厂于干燥状态下匀称拌制、混合成的一种颗粒或粉状的混合物。

随后以干粉包装或散装的方式运到工地,按规定占比加水拌和后即可直接使用的干粉砂浆材料。干混砂浆因为其使用的方便性、灵活性等而备受工程界的青睐,近些年获得了越来越广泛的应用。

混凝土打印的应用

混凝土3D打印目前关键用以三个建筑领域。

第一个是土木工程和建筑。例如迪拜的一个项目,当中涉及高大的路柱,含有经历精心设计的楼梯及其马德里的人行天桥,是选用3D打印设计的八段式安装,随后将其作为预制件安装起来。

第二个是城市空间,包含人造珊瑚礁,花槽和迪拜抛光表面的长凳,还有一个公交车站,这些都可以依靠3D打印制造出“自由形状”。

第三个是历史和文化遗产保护。例如我国的3D打印石窟。


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