3D打印混凝土研究进展及其应用
2021-07-13邓智聪陈宇宁汪智斌贾子健王香港贾鲁涛孙正明张亚梅
硅酸盐通报 2021年6期
关键词:混凝土
张 超,邓智聪,马 蕾,刘 超,陈宇宁,汪智斌,贾子健,王香港,2,贾鲁涛,2,陈 春,2,孙正明,张亚梅,2
(1.东南大学材料科学与工程学院,江苏省土木工程材料重点实验室,南京 211189;2.南京绿色增材智造研究院有限公司,南京 210000)
0 引 言
在全球工业朝着自动化和数字化方向发展的背景下,3D打印(three-dimensional printing)技术引起了越来越多的关注。3D打印技术通常又被称为增材制造(additive manufacturing)技术,该技术主要以数字模型为基础,通过控制系统,将材料以喷射、挤出等方式从下到上逐层堆叠,最终形成完整的结构实体。3D打印技术在金属加工[1]、医学和航空航天等领域已经有了较为成熟的应用。
近年来,3D打印混凝土技术在建筑领域的应用开始逐步发展起来。3D打印混凝土技术指的是按照数字模型成型的行进路径,将水泥基材料作为打印材料,通过层层堆叠,最终形成三维结构或者构件的技术[2]。3D打印混凝土技术被认为是一种极具潜力的新型建造技术,将对建筑行业未来发展产生深远的影响。在工程建造领域,研究人员和工程师们正在积极探索这一项技术,为建筑业可持续发展和智能化提供新的思路和见解。
有别于传统模板支撑-钢筋绑扎-混凝土浇筑的结构建造方式,3D打印混凝土技术可以在无模板支护的条件下完成建造。典型的单喷嘴、轮廓成型式的3D打印混凝土建造方式如图1所示。首先要制备所需要打印的水泥砂浆或者混凝土。需要说明的是,不同于传统的建造方法所使用的混凝土,用于3D打印的混凝土对于流变性能的要求更高,相应的技术要求会在接下来的章节中详细描述,这里不再赘述。……
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