隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，3D打印都已經(jīng)來(lái)了人們的面前，而3D打印的混凝土結(jié)構(gòu)還會(huì)離我們很遠(yuǎn)嗎？下面就一起來(lái)看看一則關(guān)于3D打印混凝土結(jié)構(gòu)的資訊吧！

3D打印混凝土一般被用在建筑領(lǐng)域，被稱(chēng)為解決全球住房危機(jī)的潛在解決方案。而在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，很少有人使用混凝土3D打印技術(shù)來(lái)制造家具或者雕塑。近日，設(shè)計(jì)師PhilippAduatz與3D打印初創(chuàng)公司Incremental3d合作，制作了3D打印的混凝土椅子，并將于2018年米蘭設(shè)計(jì)周展會(huì)上展出。

最大的混凝土3D打印步行橋

2019年1月12日，目前全球最大規(guī)模的混凝土3D打印步行橋在上海寶山智慧灣落成。該工程由清華大學(xué)（建筑學(xué)院）-中南置地?cái)?shù)字建筑研究中心徐衛(wèi)國(guó)教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)研發(fā)、并與上海智慧灣投資管理公司共同建造。

該步行橋全長(zhǎng)26.3米，寬度3.6米，橋梁結(jié)構(gòu)借取了中國(guó)古代趙州橋的結(jié)構(gòu)方式，采用單拱結(jié)構(gòu)承受荷載，拱腳間距14.4米。在該橋梁進(jìn)入實(shí)際打印施工之前，進(jìn)行了1:4縮尺實(shí)材橋梁破壞試驗(yàn)，其強(qiáng)度可滿足站滿行人的荷載要求。

整體橋梁工程的打印用了兩臺(tái)機(jī)器臂3D打印系統(tǒng)，共用450小時(shí)打印完成全部混凝土構(gòu)件；與同等規(guī)模的橋梁相比，它的造價(jià)只有普通橋梁造價(jià)的三分之二；該橋梁主體的打印及施工未用模板，未用鋼筋，大大節(jié)省了工程花費(fèi)。

雖然在3D混凝土打印建造方面存在著許多需要解決的瓶頸問(wèn)題，該領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)及實(shí)際應(yīng)用的競(jìng)爭(zhēng)也日益激烈，國(guó)際國(guó)內(nèi)具有相當(dāng)多的科研機(jī)構(gòu)及建造公司一直致力于這方面的技術(shù)攻關(guān)，但還沒(méi)有真正將這一技術(shù)用于實(shí)際工程。該步行橋的建成，標(biāo)志著這一技術(shù)從研發(fā)到實(shí)際工程應(yīng)用邁出了可喜的一步，同時(shí)它標(biāo)志著我國(guó)3D混凝土打印建造技術(shù)進(jìn)入世界先進(jìn)水平。

3D打印混凝土椅子

總部位于維也納的設(shè)計(jì)師Aduatz在設(shè)計(jì)界享有盛譽(yù)，他們創(chuàng)造了具有高度雕塑性質(zhì)的限量版功能性物件，并使用了3D打印技術(shù)。

2017年9月，成立于奧地利的公司Incremental3d開(kāi)發(fā)了獨(dú)特的混凝土3D打印方法，其工作原理類(lèi)似于FDM3D打印。該技術(shù)能夠快速打印非常精細(xì)的自由形狀幾何圖形，而無(wú)需任何支撐結(jié)構(gòu)。

這件作品的創(chuàng)新制作過(guò)程涉及多個(gè)階段，碳纖維也被用來(lái)加固其中一些位置的混凝土，以確保非常規(guī)形狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗拉強(qiáng)度。

椅子打印完后，加入抗紫外線的聚氨酯涂料。這最后一個(gè)階段是用老式精巧的手工藝完成的，展示了像這樣的創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目將不同形式的專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)合在一起的潛力，手工創(chuàng)造性勞動(dòng)和數(shù)字自動(dòng)化制造一致。

不同元素，背景和工作方法的組合延伸到Aduatz展覽中的其他項(xiàng)目。另一把被稱(chēng)為“梯度椅”的椅子完全是從他的工作室翻新后找到的建筑物品。像任何一位優(yōu)秀的藝術(shù)家一樣，他拿起躺在身邊的東西，把它們放在一起，創(chuàng)造新的東西。

椅子的底座由木頭制成，用磚塊覆蓋，之后用石膏完全覆蓋，用玻璃纖維織物加固。另一件被稱(chēng)為“云椅”的部件由木頭，電線，聚氨酯泡沫，環(huán)氧樹(shù)脂和聚氨酯樹(shù)脂，玻璃纖維和漆制成。

Incremental3d還利用混凝土3D打印技術(shù)為展覽帶來(lái)了其他一些引人注目的雕塑。一個(gè)大花瓶，類(lèi)似于一大塊厚重織物的設(shè)計(jì)，松散地在各個(gè)點(diǎn)上打褶，并在頂部聚集在一起，也將展出。其精巧復(fù)雜的幾何圖形展示了該公司的3D打印技術(shù)所具備的高分辨率。

歐盟首個(gè)3D打印混凝土房屋項(xiàng)目

據(jù)外媒NewAtlas報(bào)道，3D打印建筑似乎朝著主流邁出了又一步，有消息稱(chēng)工程公司Arup和CLSArchitetti正在歐盟首個(gè)3D打印混凝土房屋項(xiàng)目合作。該項(xiàng)目被命名為3DHousing05，旨在展示尖端技術(shù)的功效。

原型房屋正在米蘭的中央廣場(chǎng)PiazzaCesareBeccaria建造，并將于今年4月份在SalonedelMobile設(shè)計(jì)展期間正式亮相。該項(xiàng)目的合作商還包括意大利水泥供應(yīng)商Italcementi和CybeConstruction。

就像我們看到的其他3D打印建筑項(xiàng)目一樣，其基本的施工過(guò)程包括從噴嘴逐層擠出一種水泥混合物，以建造住宅的墻壁。然而，3DHousing05使用安裝在可移動(dòng)底座上的機(jī)器人操縱器，以提高靈活性，而不是更典型的靜態(tài)打印機(jī)。一旦機(jī)器完成工作，人們就需要完成屋頂、窗戶和門(mén)以及任何其他收尾工作。Arup的一位代表表示，該公司希望將來(lái)也能自動(dòng)完成這部分流程。

3DHousing05項(xiàng)目看起來(lái)比我們以前看過(guò)的3D打印房屋要大得多，也更復(fù)雜。它將包括100平方米的空間，包括一個(gè)起居室、臥室、廚房和浴室。它的設(shè)計(jì)也很容易拆卸，所以一旦在SalonedelMobile設(shè)計(jì)展的展出結(jié)束，它可以被拆分并安裝到別處。

Arup代表稱(chēng)，該項(xiàng)目的成本將遠(yuǎn)低于使用傳統(tǒng)方法構(gòu)建的類(lèi)似類(lèi)型和規(guī)模的房屋，而且打印過(guò)程僅需48小時(shí)。Arup還贊揚(yáng)該技術(shù)的潛力，以更快速、更少浪費(fèi)的方式生產(chǎn)項(xiàng)目，并以較少的資金和比以前更準(zhǔn)確的方式。

結(jié) 語(yǔ)

不管是建筑領(lǐng)域，還是藝術(shù)設(shè)計(jì)，混凝土3D打印技術(shù)已經(jīng)找到了其潛力巨大的應(yīng)用空間。據(jù)了解，傳統(tǒng)建筑技術(shù)會(huì)產(chǎn)生很高比例的建筑垃圾，中國(guó)每年20億m2以上的工程建設(shè)將持續(xù)10~15年，每年會(huì)產(chǎn)生6億噸的建筑垃圾。而3D打印混凝土技術(shù)在建筑過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了材料的充分利用，降低了建筑垃圾的產(chǎn)生，符合當(dāng)今綠色發(fā)展的主題。