当我们漫步在城市中,周围的高楼大厦、桥梁和道路无不彰显着混凝土的存在。作为现代建筑的基石,混凝土以其强度、耐久性和经济性征服了建筑界。然而,这种看似坚不可摧的材料也有其致命弱点——易碎性。在拉力作用下,混凝土容易开裂,甚至突然断裂,这一特性严重限制了它在某些关键应用中的使用。多年来,工程师们一直在寻找提高混凝土韧性的方法。

密歇根大学的研究人员在3D混凝土打印方面取得了突破性进展,为建筑业带来更可持续、成本更低的未来。研究人员开发了一种创新的方法,用于制造超轻、零浪费的混凝土。与同样大小的传统实心混凝土相比,这项创新技术将重量降低了72%。

随着材料科学、软件开发、设备自动化等跨学科领域的综合发展,3D打印混凝土已然成为引领建筑行业走向智能化的重要技术手段。2020年7月,住房和城乡建设部等十三部门联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,明确指出要以大力发展建筑工业化为载体,以数字化、智能化升级为动力,加大智能建造在工程建设各环节应用,形成涵盖科研、设计、生产加工、施工装配、运营等全产业链融合一体的智能建造产业体系。

弗吉尼亚州普拉斯基市长接洽建筑公司Alquist 3D在该镇建造3D打印房屋。据Business Insider报道,这个想法现在已经发展成为世界上最大的3D打印房屋项目。

借助机器人进行的现场3D打印混凝土,英国将加快高速 2 (HS2) 铁路网络的建设。用石墨烯加固混凝土的3D打印方法也将大大减少铁路网络建设的碳排放。

随着科学家们努力提高混凝土的强度和耐久性,“神奇材料”石墨烯被证明是一种有前景的添加剂,这也许并不令人惊讶。作为世界上最强的人造材料,它可能有很多东西可以提供给建筑界,而这一最新的例子来自美国西北大学的研究人员,他们已经开发出一种新型的石墨烯填充水泥,这种新型混凝土具有很强的防水性和抗裂性。

随着3D打印建筑的兴起,我们已经看到,3D打印正开始塑造现代建造结构的形成方式,新的研究可以进一步扩大这项技术的潜力。澳大利亚RMIT大学的科学家们提出了3D打印混凝土技术,通过模仿龙虾壳上的曲线图案,使其具有更高的强度。