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作者︰ 來(lai)源(yuan)︰ 時(shi)間︰2019/12/19 16:53

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隨著3D打(da)印(yin)建築技術的不huan)戲 zhan),其(qi)對整個建築行(xing)業的影(ying)響(xiang)在不huan)霞由睢H漲埃 笆瀾縭桌 D打(da)印(yin)雙層示範建築”在廣東成(cheng)功完成(cheng)主體(ti)結構,意味著我國建築3D打(da)印(yin)技術在某些(xie)應用(yong)方面(mian)已經(jing)超(chao)越國外(wai)同行(xing),未來(lai)有望深入改變我們的生活。

兩(liang)層小樓(lou),7.2米高,一層層疊起的牆體(ti),顏色灰突突的。在一huan)岸(an)澳μ齏笙xia)拔地而(er)起、眾多地標(biao)性建築彰顯特色的今天,這樣(yang)一huan)靶÷lou),顯得(de)很(hen)平常。

但是,如果這棟小樓(lou)是“3D打(da)印(yin)”bei)隼lai)的呢?11月17日,中建二(er)局廣東建設基地。一個高大的金屬框架立在地面(mian),噴吐混凝土材(cai)料xi)摹按da)印(yin)頭”懸掛其(qi)上(shang),可以實現XYZ軸3個方向上(shang)的自由移動。此時(shi),連續“噴墨”幾十(shi)個小時(shi)的建築3D打(da)印(yin)機(ji)已經(jing)完成(cheng)了工作——這棟其(qi)貌(mao)不揚的小樓(lou)就是它的作品。

小樓(lou)有個響(xiang)當當的名號——“世界首例原位3D打(da)印(yin)雙層示範建築”。其(qi)特殊性在于,它是qie)歡(huan)啊霸 D打(da)印(yin)”bei)隼lai)的建築,是qie)歡(huan)安(an)揮yong)拼裝、在現場直(zhi)接(jie)將主體(ti)打(da)印(yin)成(cheng)形的建築,也是qie)歡(huan)笆狀臥擻yong)這項技術並成(cheng)功完成(cheng)的雙層建築。同時(shi),這也意味著我國建築3D打(da)印(yin)技術與國際同步發展(zhan),甚至(zhi)在某些(xie)應用(yong)方面(mian)已經(jing)超(chao)越國外(wai)同行(xing)。從這個角度看,這棟小樓(lou)不尋常。

3D打(da)印(yin)技術誕生于上(shang)世紀90年(nian)代(dai)中期。一般認(ren)為,這是qie)恢忠允zi)模型文件為基礎,運用(yong)粉末狀金屬或塑料xi)瓤紳?喜cai)料,通(tong)過逐層打(da)印(yin)的方式來(lai)構造物體(ti)的技術,在航空航天、醫療(liao)產業等領域都有應用(yong),而(er)應用(yong)在建築方面(mian)還很(hen)少見。

中國建築技術中xing)牟cai)料工程研究ke)chang)助(zhu)理霍亮liang)jie)紹︰“3D打(da)印(yin)建築的基本原理與一般打(da)印(yin)機(ji)一樣(yang),要有打(da)印(yin)機(ji)體(ti)、噴頭、油墨、紙張。”如果把建築四周搭(da)建的金屬框架視(shi)作打(da)印(yin)機(ji)的機(ji)體(ti),那麼噴吐混凝土的“打(da)印(yin)頭”就相(xiang)當于打(da)印(yin)機(ji)的噴頭。建築打(da)印(yin)用(yong)的“油墨”可不是普通(tong)的混凝土,而(er)是為打(da)印(yin)施工特殊配制的打(da)印(yin)材(cai)料。當然,“紙張”也十(shi)分(fen)重要。在施工前,工人在地下預埋鋼筋,這就相(xiang)當于“紙張”了。打(da)印(yin)頭通(tong)過一圈一圈連續噴吐寬5厘(li)米、厚2.5厘(li)米的打(da)印(yin)材(cai)料,經(jing)過層層堆積建造牆面(mian),不到30個小時(shi)就能打(da)印(yin)完佔地面(mian)積約(yue)120平方米的一層樓(lou)牆面(mian)。而(er)且(qie)在打(da)印(yin)過程中,隨著牆體(ti)不huan)仙sheng)高,還需要按照圖紙加裝鋼筋,使“紙張”實現動態延(yan)伸(shen)。

且(qie)不說現場觀(guan)感,從技術層面(mian)描述(shu)建築的“打(da)印(yin)”過程也不復雜︰先(xian)是通(tong)過計算機(ji)軟件完成(cheng)模型分(fen)割(ge);接(jie)著將三維(wei)圖形信(xin)息(xi)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)打(da)印(yin)路(lu)徑,同時(shi)計算出(chu)打(da)印(yin)速度;然後輸送泵將打(da)印(yin)材(cai)料送至(zhi)打(da)印(yin)頭,打(da)印(yin)頭再按照設定程序進(jin)行(xing)三維(wei)走位,建築構件就被(bei)“打(da)印(yin)”bei)隼lai)了。此次打(da)印(yin)完成(cheng)佔地面(mian)積約(yue)120平方米的一樓(lou)牆面(mian),用(yong)時(shi)不到30個小時(shi)。

然huan)er),新技術簡單易行(xing)的背(bei)後是科技力量的強大支撐(cheng)。

一是打(da)印(yin)材(cai)料不尋常。寬5厘(li)米、厚2.5厘(li)米的混凝土材(cai)料一層覆蓋qie)徊悖 綣虜慊炷聊崧 慷炔還gou),就無(wu)法支撐(cheng)上(shang)層材(cai)料xi)鬧亓浚 鋅贍艿賈慮矯mian)變形甚至(zhi)垮塌;如果凝結得(de)太快,每一層材(cai)料與上(shang)層材(cai)料xi)撓行(xing)??嫌幟nan)以實現。如何讓混凝土滿足3D打(da)印(yin)建築的需求,本身(shen)就是個難(nan)題。“我們通(tong)過反復試驗(yan),在普通(tong)混凝土中添加了外(wai)加劑,通(tong)過調節材(cai)料黏稠度和凝結時(shi)間,解決(jue)了這一問題。”bei)裊了怠/p>

二(er)是原位3D打(da)印(yin)建築技術不尋常。客(ke)觀(guan)地看,在建築行(xing)業引入“3D打(da)印(yin)”技術已yan)邢xian)例,但大部(bu)分(fen)應用(yong)都在工廠中完成(cheng)。工廠打(da)印(yin)出(chu)能夠(gou)組合拼裝成(cheng)形的各種建築構件,然後搬(ban)運到建築所在地進(jin)行(xing)拼裝。而(er)原位3D打(da)印(yin)建造技術可以實現原位打(da)印(yin),即在現場直(zhi)接(jie)將主體(ti)打(da)印(yin)成(cheng)形,無(wu)需二(er)次拼裝,這需要克(ke)服(fu)戶外(wai)環境變化(hua)帶來(lai)的一系(xi)列(lie)挑(tao)戰。對yuan)耍 └?嗽痹誚ㄖ鼙咦氨概縹砩枋  yong)于打(da)印(yin)中的保濕和打(da)印(yin)後的混凝土養護。“飯要一口一口吃,樓(lou)要一層一層印(yin)。在一層牆體(ti)打(da)印(yin)完成(cheng)後,我們還需養護至(zhi)少3天,確保材(cai)料強度達(da)到可開展(zhan)下階段施工的條(tiao)件。”中建二(er)局廣東建設基地有限公司總工程師(shi)甦鎧說。

三是建造難(nan)度不尋常。此次實踐,他(ta)們采用(yong)輪廓工藝,分(fen)內外(wai)兩(liang)層打(da)印(yin),打(da)印(yin)出(chu)的牆體(ti)是“空心”的,方便添加保暖填充物。而(er)將這項技術成(cheng)功運用(yong)到難(nan)度更大的雙層建築建造上(shang),更是qie)恢滯黃啤/p>

〔據新華(hua)網〕


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