建造樓房,，可以像打印文件一樣,？日前，在湖北宜昌三峽大學(xué)3D打印研發(fā)基地,，一棟3D打印的雙層建筑封頂,。
“這棟小樓高8米，占地100平方米,，從3月初開始打印到封頂,，一共用時(shí)22天，只需3名工人,?！痹擁?xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人、三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院副教授李洋波介紹,。
打印樓房的機(jī)器長(zhǎng)什么樣,？在小樓上方，有一個(gè)白色的像龍門架一樣的大家伙——“這是3D樓房打印機(jī),，雙層小樓就是它打印出來(lái)的,。”李洋波說(shuō),。
不同于傳統(tǒng)磚墻,，3D打印的樓房墻面全部由純混凝土砂漿構(gòu)成?！爸灰O(shè)定好3D打印設(shè)備的參數(shù),，把材料攪拌好，通過(guò)液壓泵送到打印設(shè)備的噴嘴,，就能一鍵自動(dòng)打印房子,。”李洋波介紹,，房子的墻體,、樓板、樓面都是一體化打印完成的,。
“3D打印房子的關(guān)鍵材料是混凝土,，需要兼具流動(dòng)性和凝固性,?！崩钛蟛ㄕf(shuō)，團(tuán)隊(duì)調(diào)試了30多種材料,，最終在制作時(shí)加入一定比例的纖維和纖維素,，才調(diào)試成了合適的材料。
材料找到了,，設(shè)備材質(zhì)又出現(xiàn)了困難,。“2022年,，我們用鋁合金制成的第一代3D樓房打印機(jī)比較輕,，打印時(shí)設(shè)備經(jīng)常晃動(dòng),?！崩钛蟛ㄕf(shuō)。
制作第二代3D樓房打印機(jī)時(shí),，李洋波和團(tuán)隊(duì)將主體換成了鋼管,，重量增加了，可打印時(shí)設(shè)備總會(huì)卡頓,，精準(zhǔn)度又沒(méi)了,。
不斷摸索、不斷改進(jìn),，2024年初,，李洋波和團(tuán)隊(duì)把設(shè)備結(jié)構(gòu)換成了龍門架樣式,，左右各有“一條腿”，“腳掌”增大,，“打印機(jī)”工作起來(lái)更穩(wěn)當(dāng)了,，“現(xiàn)在，打印機(jī)噴嘴兩次走到同一位置的偏差已控制在0.1毫米以內(nèi),，打印的形狀偏差不超過(guò)2毫米,。”
安全性有保證嗎,？現(xiàn)場(chǎng),，小樓墻體出現(xiàn)了不少裂紋?！霸跐仓r(shí),，氣溫在30攝氏度左右，墻體表面水分蒸發(fā)較快,，產(chǎn)生了裂紋,。”李洋波說(shuō),，裂紋只出現(xiàn)在非承重墻墻體,，在正常可控范圍內(nèi),，并不會(huì)影響整體結(jié)構(gòu)安全,。
此外，這棟房子整體承重是由15根立柱和中間的梁板構(gòu)成的框架體系,，3D打印的是承重柱的外殼,。“在打印過(guò)程中,，待承重柱打印到樓板高度后,，我們會(huì)將鋼筋籠通過(guò)空心部位裝進(jìn)去，并和地圈梁鋼筋焊接在一起,，形成一個(gè)整體,，再把二層板梁鋼筋綁扎安裝到位，進(jìn)行混凝土現(xiàn)澆,?！崩钛蟛ㄕf(shuō)。
環(huán)保是另一個(gè)優(yōu)勢(shì),。李洋波介紹,，3D樓房打印機(jī)可以將建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生的磷石膏、建筑固廢等繼續(xù)制造成原料,，“這棟樓房每平方米造價(jià)在1000元左右,?！?/p>
日前，小樓順利封頂,。接下來(lái),，李洋波和團(tuán)隊(duì)還將對(duì)房子進(jìn)行技術(shù)測(cè)試。
