3.3D打印混凝土存在的問題

目前的3D打印混凝土技術(shù)正處于研發(fā)試用階段，對(duì)于其性能與應(yīng)用均處于探索階段，因此，不可避免地會(huì)存在一些問題。

(1)原材料的問題。3D打印混凝土相對(duì)于傳統(tǒng)的模成型混凝土對(duì)原料的要求更為苛刻，普通水泥可能無法同時(shí)滿足建筑性能與打印技術(shù)的要求，粗細(xì)骨料的質(zhì)量要求會(huì)更高，甚至要采用新的破碎工藝制度，而對(duì)于外加劑在混凝土體系中發(fā)揮的作用及作用機(jī)理也可能會(huì)發(fā)生改變。

(2)配合比理論的問題。3D打印混凝土技術(shù)對(duì)混凝土的粘聚性、擠出性和可建造性等新拌性能提出了特殊的要求，同時(shí)，打印過程對(duì)混凝土的后期硬化性能會(huì)產(chǎn)生較大影響，這并不是可以簡(jiǎn)單地依據(jù)水灰比、砂率等參數(shù)的調(diào)整而可以滿足的。依據(jù)現(xiàn)有的混凝土配合比理論配制的混凝土是否可以較好地滿足3D打印的工作性要求、達(dá)到打印硬化后力學(xué)性能與耐久性指標(biāo)的要求仍有待確定，這就需要從新的角度去提出新的理論，以更好適應(yīng)于3D打印混凝土技術(shù)。

(3)軟件的問題。與傳統(tǒng)混凝土施工不同的是，3D打印混凝土需要先完成電腦上模型的構(gòu)造，再通過自動(dòng)化程序使之轉(zhuǎn)換為實(shí)物，因此，設(shè)計(jì)軟件成為3D打印混凝土技術(shù)準(zhǔn)備階段的重要組成部分，而如何實(shí)現(xiàn)軟件與現(xiàn)實(shí)之間的轉(zhuǎn)換成為打印混凝土發(fā)展不可或缺的步驟。

(4)成型高度的問題。目前的3D打印混凝土技術(shù)所使用機(jī)械的能力仍處于平面擴(kuò)展階段，可適用于低層大面積建筑的建設(shè)，而對(duì)于廣泛使用的高層建筑還無法進(jìn)行打印，只能通過先打印預(yù)制件、再進(jìn)行組裝的方式來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，要將幾十層的建筑物打印出來，需要設(shè)計(jì)出巨型的3D打印機(jī)，解決大型建筑物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題，以及建筑物中鋼筋的打印問題。此外，3D打印混凝土在生產(chǎn)流程、安全措施等方面均會(huì)產(chǎn)生較大的改變，都會(huì)造成或多或少的問題，這些均有待研究者進(jìn)一步的研究與發(fā)現(xiàn)。

3D打印混凝土展望

隨著科技的發(fā)展，愿意從事一線體力勞動(dòng)的人員越來越少，作為勞動(dòng)力密集的混凝土建筑行業(yè)將迎來一次巨大的挑戰(zhàn)，而結(jié)合了3D打印技術(shù)的3D打印混凝土技術(shù)的出現(xiàn)，無疑是一大福音，具有十分廣闊的發(fā)展前景。3D打印混凝土技術(shù)在建造過程中取消了支模拆模的繁瑣程序，在很大程度上簡(jiǎn)化了施工的過程，使得施工速率可以提高到10倍以上，而且還可以實(shí)現(xiàn)混凝土的充分利用，降低水泥的使用量，更可以提高建筑物的服役壽命，降低建筑垃圾的產(chǎn)生，減少重復(fù)建設(shè)，同時(shí)，3D打印機(jī)械僅需要數(shù)名技術(shù)人員的控制，減少了施工人員的數(shù)量，正符合當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。此外，3D打印混凝土技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)各種形狀建筑的打印，對(duì)環(huán)境的要求較小，可將其應(yīng)用于外太空的探索，迅速完成太空基地的建設(shè)。

目前，3D打印混凝土技術(shù)處于發(fā)展起步階段，為實(shí)現(xiàn)3D打印混凝土技術(shù)應(yīng)用的普遍化，需要針對(duì)其存在的問題進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)的解決。未來3D打印混凝土技術(shù)的研究發(fā)展可以從如下方面進(jìn)行：

(1)混凝土材料的研究。雖然英國(guó)拉夫堡大學(xué)的T.T.Le等人對(duì)3D打印混凝土進(jìn)行了部分的研究，提出了一些3D打印混凝土所需要具備的性能，但主要是基于現(xiàn)階段對(duì)3D打印混凝土技術(shù)初步的認(rèn)識(shí)，缺乏較為系統(tǒng)、理論、深入的研究。而要使3D打印混凝土技術(shù)可以快速地發(fā)展，則必須對(duì)混凝土的原材料、配制理論進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究，因此，新的混凝土配合比理論和新的原材料要求都需要根據(jù)性能需求來完善，這也將是3D打印混凝土技術(shù)發(fā)展過程中的主要研究課題。

(2)配套軟硬件的研究。3D打印混凝土技術(shù)是電腦軟件與打印機(jī)械協(xié)同合作的過程，如何將電腦中的三維模型通過軟件控制的打印裝置將之變?yōu)閷?shí)物，更好地與自動(dòng)化過程相結(jié)合，并使之達(dá)到最佳效果，這將是一個(gè)長(zhǎng)期的過程。

(3)打印工藝的研究。如何合理地安排打印的方向次序、控制打印噴頭的全方位爬升等都是決定打印效率的重要因素，也是今后研究中需要注意的方面。同時(shí)，目前的3D建筑打印工藝可實(shí)現(xiàn)的打印高度受到較大的限制，而社會(huì)的發(fā)展卻使混凝土建筑逐漸向高聳方向發(fā)展，這就需要新的打印工藝以實(shí)現(xiàn)高層打印與向高層發(fā)展所要解決的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

(責(zé)任編輯：admin)

• 未來，3D打印將為供應(yīng)鏈帶
• 選區(qū)激光熔化SLM過程中打
• 3D打印熱潮已過，下步將如
• 干貨：3D打印在一汽大眾汽
• 3D打印機(jī)為何能在環(huán)保問題
• 3D打印為供應(yīng)鏈帶來意想不

• ·未來，3D打印將為供應(yīng)鏈帶來哪些改變？
• ·選區(qū)激光熔化SLM過程中打印腔室氣體均
• ·3D打印熱潮已過，下步將如何發(fā)展！
• ·干貨：3D打印在一汽大眾汽車研發(fā)與生產(chǎn)
• ·3D打印機(jī)為何能在環(huán)保問題上扮演著重要
• ·3D打印為供應(yīng)鏈帶來意想不到的改變
• ·各類3D打印成型技術(shù)在汽車研發(fā)中的對(duì)比
• ·全自動(dòng)化金屬3D打印生產(chǎn)工廠，試運(yùn)行2