3D打印混凝土材料及混凝土建筑技术进展

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1、单位：[请输入单位]姓名：[请输入姓名]完成日期：2021年7月24日3D打印混凝土材料及混凝土建筑技术进展3D打印混凝土材料及混凝土建筑技术进展摘要:3D打印是近年来发展起来的高新技术，已在机械制造等行业取得很大成功，在材料和建筑等领域也有所发展。本文在介绍通用3D打印技术进展的基础上，着重阐述了混凝土材料的传统施工工艺、国内外3D打印混凝土技术与其材料和施工工艺的发展现状，讨论了3D打印混凝土当前所面临的问题，并对3D打印混凝土提出了未来展望。关键词:3D打印;3D打印混凝土;3D打印干混砂浆;施工工艺Progres

2、sof3DPrintofConcreteMaterialsandConcreteConstructionTechnologyAbstract:3Dprintingtechnologyisahigh-techthathasdevelopedinrecentyear，whichhasgotgreatsuccessinthemachine-buildingindustry，materials，constructionandsoon.Thepaperisdividedintothreepartsabout3Dprintingco

3、ncretetechnology.Firstly，basedontheintroductionofgeneralprogresson3Dprintingtechnology，thispaperfocusonthetraditionalconstructiontechnologyofconcretematerialsanddevelopmentstatusof3Dprintingconcretetechnologywithmaterialsandconstructiontechnology．Secondly，thepape

4、rdiscussesthecurrentproblemsof3Dprintconcrete．Finally，itproposesthefutureof3Dprintingconcrete．Keywords:3Dprinting;3Dprintingconcrete;3Dprintingdry-mixedmortar;constructiontechnology1引言当代建筑用量最大、范围最广、最经济的建筑材料-混凝土的发展虽然只有不到200年的历史，却已成为当代社会使用量巨大的建筑工程材料，为人类社会的发展与前进做出了不

5、可取代的贡献。然而随着工程建设的不断加快，混凝土在生产应用方面的高能耗、高污染的弊端也逐渐显露出来，严重阻碍了其发展。为适应绿色制造发展需求，混凝土需要不断地注入新鲜的血液。3D打印作为第三次工业革命的重要标志，广泛应用于各个研究领域，对传统社会生产产生巨大冲击，成为改变未来的创造性技术。以3D打印为基础的3D打印混凝土技术作为一种新型技术，必将成为混凝土发展史上的重大转折点。本文以3D打印技术为出发点，介绍传统混凝土的施工工艺以及3D打印混凝土及砂浆的发展与技术进展，并在对3D打印混凝土技术的认识的基础上，进一步研究其

6、存在的问题，并对其未来的发展趋势提出了观点。23D打印技术进展根据美国材料与试验协会(ASTM)3D打印技术委员会(F42委员会)公布的定义，3D打印是一种与减材制造和等材制造等传统的制造技术迥然不同的，以模型的三维数据为基础，通过打印机喷嘴挤出材料，逐层打印增加材料来生成3D实体的技术，因此又称为添加制造(AM，AdditiveManufacturing)［1］。其包含诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量，例如:建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学等。目前，轮廓工艺［2］、D-Shape［3］、打印混凝土［

7、4］作为三大增材制造工艺在公共领域尤其在建筑领域具有很好的前景。3D打印技术主要包括3D建模、3D分割、打印喷涂和后期处理等四部分组成。3D建模是3D打印的基础，3D建模质量的好坏决定了3D打印的优劣;3D分割是将模型切成一层层的薄皮，此过程是由计算机的软件实现;打印喷涂是将成型材料逐层的喷涂或熔结到三维空间中，最近几年较普遍认同的是先喷一层胶水，然后再在上面撒一层材料，如此反复;后期处理是指在打印完成后一般都会有毛刺或者粗糙的表面，此时需要进行后期处理。由此可以看出与传统材料加工方法截然相反，3D打印是基于三维数据，然

8、后通过3D打印机逐层打印，这样就不必事先制造模具，不必在制造过程中去处理大量的材料，也不必通过复杂的锻造工艺，最终在生产上实现结构优化、节约材料和节省能源。3D打印技术起源于19世纪末的美国，于20世纪80年代得到实现与发展。起初由于其昂贵的价格，技术的不成熟等，并没有得到推广普及。但经过30多年的发展，3D打印技术