从现有的3D打印混凝土技术发展趋势看,未来普通混凝土在3D打印建筑原材料中所占的比例将会大幅下降,纤维混凝土、泡沫混凝土、轻骨料混凝土、水泥—树脂基混凝土、聚合物混凝土、水玻璃混凝土等种类的混凝土将会得到更大规模应用,甚至可能出现新型材料混凝土。 3D打印混凝土与传统混凝土有所不同,由于3D打印没有模板,它不但要满足快速成型的要求,即从打印喷头出来后快速凝结而向周围流淌;又要满足层层混凝土之间的紧密连接,而不至于产生冷缝,3D打印混凝土构件或建筑才是浑然一体的;此外还要满足混凝土在管道内和喷头内自由流动而不堵塞管道和喷头。这三点便要求3D打印混凝土与传统混凝土有所不同,其原材料和质量要求也不一样。 从胶凝材料来看,3D打印混凝土所使用的胶凝材料非常广泛,是广义上的混凝土,不是普通水泥混凝土。除了水泥,树指、水玻璃、石膏、地聚合物等都可以作为3D打印混凝土的胶凝材料,其中地聚合物因为快硬早强的特点,是比较适合3D打印混凝土使用的。 骨料,是混凝土中占比最大的材料,3D打印混凝土对骨料的要求比传统混凝土更高。强度高、密度小、颗粒形貌接近球型的骨料是最适合3D打印混凝土使用的,同时3D打印混凝土建筑是由一层一层的混凝土堆叠而成,每一层混凝土都比较薄,加上3D打印机喷头的结构复杂,因而要求混凝土中的骨料粒径比传统混凝土更小,骨料最大粒径应在10mm以下。颗粒级配、含泥量、有害物质含量等指标要求更加严格。这些都是由3D打印混凝土的特殊性所决定。 外加剂,在混凝土组成材料中占比最小,但是却显着改善了混凝土的性能,3D打印混凝土要求工作性能更高,在管道内具有优异的流动性,同时从喷头出来后又能在空气中快速凝结,因而必然要求外加剂具有多种功能,必须是一种复合型的超塑化剂。另外,3D打印混凝土所使用的材料复杂多样,更要求其外加剂具有良好的适应性,形成3D打印专用。 住宅工业化和信息技术的发展,使得新的建筑形式应运产生,这就是3D打印建筑。3D打印建筑一项非常复杂的系统工程,很好地继承了制造业流水线生产和智能化制造的思路,彻底打破了建筑施工不能采用工业化生产的制约,为建筑工业化发展提供了无限的可能。实现3D打印混凝土建筑是住宅工业化发展的必然趋势,是适应现代建筑技术发展的必要需求,同时也是提高整个建筑行业技术水平和技术创新的重要途径。 3D打印混凝土技术的发展,对商品混凝土行业既是一次机遇,也是前所未有的挑战。只有坚持技术创新,紧跟建筑技术发展潮流,才能在未来的商品混凝土市场竞争中赢得先机,获得持续健康的发展。 |