3d打印混凝土的优点 3d打印混凝土的优点是什么

3D打印混凝土结构施工分析

3D打印混凝土结构施工分析

3d打印混凝土的优点 3d打印混凝土的优点是什么

目前3D打印混凝土建筑，是将整个建筑进行模块化设计，用3D打印机将建筑工业化模块打印出来，运送到施工现场进行拼装，因此其生产施工流程和PC构件工业化住宅基本相同。下面我为大家分享打印混凝土结构施工分析，欢迎大家阅读浏览。

1 3D打印混凝土结构分析

目前3D打印混凝土建筑，是将整个建筑进行模块化设计，用3D打印机将建筑工业化模块打印出来，运送到施工现场进行拼装，因此其生产施工流程和PC构件工业化住宅基本相同。而不同之处在于，在这些3D打印的墙、板等模块里面，并没有钢筋，而是利用水泥和玻璃纤维结合提高整个混凝土结构的抗拉强度，从而实现用无筋混凝土建造结构。

目前国内住宅工业化PC结构体系分为两类，一类是全装配式结构，一类是部分现浇部分装配式结构。如万科研发装配整体式住宅结构体系，实际上是从日本引进过来，它的梁、柱、剪力墙都是现浇，作为承重结构;楼板为预制楼板加现浇叠合层半预制;只有外墙、楼梯、阳台为全预制构件。远大住工的第五代集成住宅也与此类似。因而从国内目前的情况看，大部分都采用半预制结构体系，只有远大的可持续建筑，采用全装配式的钢结构建筑，全部是螺栓连接，一天可搭6层。各种新型装配式建筑结构体系也在不断地出现。

3D打印混凝土建筑，作为住宅工业化前沿顶端的技术，就是要突破半预制结构体系，采用全装配结构，甚至全过程3D打印，才能够实现建筑产业由传统施工完全蜕变为制造业的过程。除了基础部分，未来甚至包括基础全部采用3D打印，实现真正的智能化制造，并运用虚拟装配技术。虚拟装配是采用计算机仿真与虚拟现实技术，通过仿真模型在计算机上进行仿真装配，实现产品的工艺规划、加工制造和现场装配的化方案。

对于3D打印的建筑模块来说，采用无筋的结构一方面是为了便于打印，另一方面也是为了实现3D打印混凝土模块轻、薄、强的优势，运用更多品种的混凝土打印出不同功能、结构的建筑模块。因而3D打印混凝土的原材料来源更广泛、品种更繁多，其凝结硬化和强度产生的机理也会突破传统混凝土的理论范畴，耐久性、安全性也有待研究论证。

随着技术不断发展，未来甚至将出现巨型3D打印机，在现场打印出整栋建筑，类似双龙门吊样式的3D打印机主体结构，打印机可像塔吊一样升降，在上面布置若干可变位置的桁条，每根桁条上设置一只打印头，根据面积大小布置十数只到数十只打印头。建筑竖向结构可直接一层层往上打印，模块化的结构钢筋在现场用吊车吊到上面进行焊接组装，打印头可采用类似古代夯土墙的工具一样夹着钢筋网一层一层往上堆叠混凝土。一旦这种巨型打印机出现，将会为整个商品混凝业带来巨大的改变，同时对于中小型的商品混凝土企业来说，也是一个巨大的挑战，这种用于3D打印的混凝土技术更加复杂、质量要求更高。

2 3D打印混凝土的原材料探析

据公开资料披露，上海3D打印混凝土建筑采用的是玻璃纤维增强混凝土，其特点是抗拉、抗弯和抗裂强度比普通混凝土高，韧性和抗冲击性能也比普通混凝土有所提高，因而广泛应用于建筑外墙板、天花板、隔墙板等非承重构件，比如上海世博会法国馆外表的白色混凝土网格，就是采用的玻璃纤维混凝土。

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向周围流淌并快速凝结;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。

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小，但是却显著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打印专用系列化外加剂产品。

3 结语

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，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。

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3D打印技术在建筑设计的应用探讨？

近些年来，3D打印技术有了非常迅猛的发展，且在生活的很多领域到得到了非常广泛的应用，其中3D打印技术是基于离散和堆积成型的原理，采用分层打印，逐渐叠加的方式对三维实体进行生成的一种比较先进的制作技术。在很多研究中可以证实，对3D打印技术进行科学合理的运用可以很大程度提高工作效率，用比较低的成本对一些重要部件、实物进行制造和生产，从而形成一些非常复杂、精致的实物结构和造型。那么接下来我们就来了解一下3D打印技术在建筑设计的应用.

房子可以3d打印吗

房子可以3d打印的。

3D打印说白了就是让机器按照你指定的构造，将材料灌注到相应位置，终形成成品。我们小时候玩橡皮泥，会使用有各种形状的模具，将橡皮泥放进去，倒出来就是该形状了。

3D打印依赖的模具并是输入进去的草图构造，以及其自身高效率的运转能力。而打印房子的3D打印机，则只是体型更大，材料更加特殊而已。

为了保障房子的牢固性以及抗震能力，3D打印机会使用包含了混凝土、纤维增强塑料和玻璃纤维增强石膏等混合材料。理论上，其抗震强度是钢筋的20倍。也可以使用钢筋，然后基于钢筋进行3D打印涂抹与层叠。

3d打印房子的优点

1、建造速度快

使用传统建筑方法，建造一座房子需要数个月的时间，但使用3D打印技术，建造一座房子只需要数天。3D打印机可以自动打印混凝土，而且非常准确，因此不需要进行后续修正，这可以节省大量时间和人力成本。

2、成本低

传统建筑的房屋建造成本非常高，因为需要大量人力和材料，而且使用传统方法建造的房屋经常需要花费大量的时间和成本进行维护。与此相比，3D打印房屋的建造成本较低，因为自动打印机可以减少人力成本和材料浪费。

3、灵活性高

使用传统建筑方法建造的房屋结构十分简单，而3D打印技术可以实现很多复杂的设计。因此，有了3D打印技术，建筑师可以以更加自由的方式来设计和实现一个房子。

3D打印建筑的技术

美国南加州大学工业与系统工程比洛克·霍什内维斯一直在研究一种新工艺。这种新工艺使打印技术在不到20小时的时间内建造一幢面积2500平方英尺的建筑。该项目获得美国宇航局和美国军方的支持和资助。霍什内维斯相信他的项目可以帮助全大约10亿世界急需改善住房条件的人提供足够住房。他把该工艺称为“轮廊工艺”，并且很希望在将来某天看到成为现实。

如何看待上海3d打印混凝土人行天桥？

日前，一座3D打印的步行桥在上海诞生并竣工。其实之前也有3d在建筑上应用的先例，但是上海新建的印刷桥是个投入使用的，也就是说，它不仅仅是一个显示器！据说未来3D打印技术有望用于打印房屋！ 其实3D打印技术做桥梁已经有先例了。但从上官的来看，这个位于桃浦绿地的是国内个真正投入使用的，而不仅仅是一个摆设。

3D打印混凝土人行天桥 位置：

宝山上海智慧湾科技创新园 步行桥的基本信息：

这座步行桥长26.3米，宽3.6米。步行桥的设计采用三维实体造型，桥栏杆形似丝带。与桥拱共同构筑了上海智慧湾池塘边的轻盈飘逸的身姿。桥的面板采用脑纹珊瑚的形状，珊瑚条纹之间的空隙用细石填充，形成花园铺面。 这些部件的打印材料是由聚乙烯纤维混凝土和各种添加剂组成的复合材料；新型混凝土材料抗压强度达到65mpa，抗折强度达到15mpa。

人行桥由三部分组成：拱形结构、栏杆和桥面。桥梁结构由44个0.90.91.6米的混凝土3D打印单元组成。栏杆被分成68个单元进行印刷，总共64个桥面也是通过印刷制成的。 上海建工园林集团总工程师、园林设计研究院董事长朱向明介绍，大桥的印刷材料选用了ASA(一种高分子材料)。这种材料具有高耐候性、高弹性模量、高屈服强度和高冲击强度的特点，能够承受长期日晒雨淋，同时满足3D打印材料和建筑材料的要求。

完成时间： 2000年1月12日

完： 该项目由清华大学(建筑学院)-中南置地数字建筑研究中心许卫国设计研发，与上海智慧湾投资管理有限公司共建

大桥全景： 据悉，该桥结构借鉴了古代赵州桥的结构模式，采用单拱结构承重。你可能担心这座桥的安全。实际上，建桥时就进行了一定规模的破坏实验。因此，其强度完全可以满足行人的载荷要求。

很多游客已经率先进入园区的批印桥，上去走一走，一开始感觉有点陡，但整体还是比较平稳的。用手触摸桥面，还能感受到印花带来的珊瑚图案的凹凸感。 你认为印刷桥怎么样？

这座桥有很多值得大家敬佩的地方。 打印步行桥性价比很高。

从目前的造价来看，与同等规模的桥梁相比，其造价仅为普通桥梁的三分之二。桥梁主体印刷杆施工不使用钢筋，工程造价也降低不少。 随着人口红利的消失，建筑工程对劳动力的需求日益紧张。3D打印作为智能建筑的重要方式，将在我国建筑工程智能化发展中发挥重要作用，推动建筑行业转型升级。

许多国内外科研机构和建筑公司都致力于3D混凝土打印施工的技术研究，但只有是一个应用于实际工程的。3D混凝土打印施工技术已进入世界先进水平。 3D打印桥梁可以突破传统桥梁设计的束缚，将参数化的数字化建造方法融入其中，使设计从视觉直观走向定量理性。

在印刷过程中，通过近百次印刷试验和不断优化，采用预热和后保温装置提高印刷空间的温度，保证了3 一旦建成，印刷桥立即成为桃浦公园的亮点。相信桃浦公园之后会更多。桃浦公园规划面积50公顷，加上胡加高速以北的北延区，总面积近100公顷。它将是未来上海中心城区的开放式公共绿地！

混凝土3D打印系统技术具有工作稳定性好、打印效率高、成型精度高、可连续工作的特点。据悉，未来3D在建筑领域的应用将会是用3D打印技术打印在房屋上。 个打印桥梁，它未来的所有数据都有望成为未来科研的嵌入式实时监测系统，可以收集未来桥梁应力和变形的数据。

随着科学的进步，智能建筑将是未来建筑的发展方向。作为智能建筑的“主力军”，3D打印的成熟和进步将对未来的发展极为有利。

3D打印建筑材料介绍，3D打印将给建筑行业带来的革命

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。那么，用3D打印技术打印的房子是什么样的?实际上，随着技术的成熟，3D打印可能已经成为建筑业的革命性技术。3D打印建筑的好处是

一、3D打印建筑材料

3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有

二、3D打印原理技术

日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。

三、3D打印过程

1、三维设计

英国工程师“打印”出无人飞机三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。

2、切片处理

打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

打印机打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如ObjetConnex 系列还有三维 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。

传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品，而三维打印技术则可以以更快，更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。

3、完成打印

三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够(在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样)，要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物，比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西(如可溶的东西)作为支撑物。