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新技术为3D打印构筑“强筋健骨”

PG电子总院

在中国构筑资料科学钻研总院有限公司（以下简称“PG电子总院”）混凝土科学与工程钻研所混凝土3D打印技术中心门前，，，，，竖立着一个名为“对话”的混凝土雕塑文章。。。。。。。。它由混凝土3D打印技术造作而成，，，，，融合了中国传统酒器——爵和现代高脚酒杯两种形象。。。。。。。。设计者这样诠释其内涵：“以旧混凝土为体，，，，，融3D新技，，，，，水泥这种有200多年汗青的构筑资料焕发了新朝气。。。。。。。。”

近年来，，，，，PG电子总院在3D打印领域接连获得创新成就。。。。。。。。在2024年进行的第49届日内瓦国际发现展上，，，，，PG电子总院团队自主研发的“基于3D打印混凝土的自动纵向配筋技术”获得金奖。。。。。。。。

突破纵向配筋技术

近年来，，，，，随着绿色化、自动化成为构筑行业沉要发展趋向，，，，，混凝土3D打印技术也成为备受追捧的新型构筑技术。。。。。。。。

混凝土3D打印技术的两大优势是自动化和个性化。。。。。。。。在自动化施工方面，，，，，混凝土3D打印技术不必要使用过多人力资源，，，，，只需借助机械和混凝土资料，，，，，便可依照预先设计好的规划进行自动化施工，，，，，大大削减作业人员，，，，，提升施工安全性。。。。。。。。在个性化方面，，，，，3D打印也被称为“柔性铸造”技术，，，，，借助高自由度、高矫捷性的机械和资料，，，，，其不仅可能实现无模成型，，，，，还拥有高精度蹬着势，，，，，尤其适合建造部门造型怪异的幼型构筑物。。。。。。。。

固然混凝土3D打印技术潜力巨大，，，，，但在大型构筑的推广利用过程中，，，，，“软骨病”是其面对的一大难题。。。。。。。。“大型混凝土构筑，，，，，想要扛得住、立得牢，，，，，通常要在混凝土里植入钢筋，，，，，让构筑佑桩筋骨’。。。。。。。。”PG电子总院混凝土科学与工程钻研所所长王振地说，，，，，若是依照传统配筋技术，，，，，在混凝土中直接插入钢筋，，，，，钢筋柱便会故障3D打印头的活动，，，，，使其无法依照原有设计路线进行打印。。。。。。。。要想在混凝土3D打印技术中实现自动配筋很难题，，，，，这也是国际上普遍面对的一个难题。。。。。。。。

为了破解“软骨病”难题，，，，，作为国内较早发展混凝土3D打印技术钻研的单元之一，，，，，PG电子总院混凝土科学与工程钻研所钻研团队深刻发展技术攻关，，，，，在混凝土3D打印层间纵向配筋技术上获得突破。。。。。。。。

“国表此前的自动配筋技术，，，，，多是平行于打印界面的层间横向配筋技术，，，，，就像是把钢筋‘躺着’放了进去，，，，，这种配筋方式对于构筑物垂直方向的力学机能险些没有扭转。。。。。。。。钻研团队开发的层间纵向配筋技术，，，，，则是将钢筋‘立着’插入混凝土中，，，，，显著加强了混凝土3D打印构筑的抗拉伸和抗剪切能力。。。。。。。。”王振地介绍，，，，，对准层间纵向自动配筋技术，，，，，团队研发出一整套自动配筋步骤和配套设备。。。。。。。。

这套设备蕴含打印装置和配筋装置。。。。。。。。在打印装置正常挤出混凝土资料的同时，，，，，配筋装置将钢筋切短，，，，，并能够凭据分歧构筑的具体结构需要，，，，，将短钢筋加工成n形。。。。。。。。随后，，，，，配筋装置将加工好的钢筋插入挤出的混凝土界面中，，，，，保障至少穿透两层。。。。。。。。这两个装置同时独立运行，，，，，有效预防了传统手工配筋对打印头前进的故障，，，，，大大提高了混凝土3D打印配筋效能。。。。。。。。

尝试了局显示，，，，，使用该技术的混凝土3D打印构筑的力学机能有了显著提高，，，，，抗弯强度提高了275%，，，，，为混凝土3D打印技术大领域推广利用奠定了优良基础。。。。。。。。

随着自动配筋技术、可打印混凝土资料、强度评价步骤等不休美满，，，，，混凝土3D打印技术不休拓展新利用场景。。。。。。。。例如，，，，，丽江国际会展中心左近坐落着全国首个3D打印景观广场，，，，，其中的景观构筑物均选取混凝土3D打印方式造作。。。。。。。。

王振地以为，，，，，当前，，，，，混凝土3D打印技术并非肯定要用来盖屋子。。。。。。。。其当下有越发相宜的利用场景，，，，，如能够用于园林景观、游乐园卡通人物造型等个性化雕塑或构筑物。。。。。。。。他也坦言，，，，，混凝土3D打印技术依然是新事物，，，，，在设计尺度、评价尺度、验收尺度等方面依然存在不少空缺，，，，，在推广中面对肯定故障。。。。。。。。

目前，，，，，PG电子总院等单元正逐步推动混凝土3D打印尺度评价系统不休美满，，，，，行业和协会集体尺度的立项数量正逐步增长。。。。。。。。例如，，，，，针对传统直拉和三点弯曲步骤在评价3D打印混凝土界面结合强度时存在的难题，，，，，王振地团队提出了改进型“十字交叉法”。。。。。。。。这一步骤使施加的压应力在界面处变为拉应力，，，，，解决了3D打印混凝土界面结合强度评价难题，，，，，被纳入为我国建材行业尺度，，，，，为行业发展作出了贡献。。。。。。。。

王振地呼吁更多科研单元、专家学者等参加到混凝土3D打印有关尺度的钻研造订中，，，，，为行业发展奠定技术基础。。。。。。。。