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德國發(fā)明家用網(wǎng)狀鋼纖維填充物增強3D打印建筑強度

2016-11-11

  3D打印建筑具備設(shè)計多樣、建造速度快、成本地等優(yōu)勢,,為什么仍然未能普及,?原因在于建筑強度,!雖然大多數(shù)的3D打印建筑都號稱強度極佳,抗震性能極好。但歸根結(jié)締,3D打印建筑屬于純混凝土澆筑建筑,。純混凝土建筑的缺陷在于,抗張強度不足,,容易碎裂,。因此,幾乎所有的傳統(tǒng)建筑,,都會在將混凝土澆筑在鋼筋框架之中,,從而讓建筑物更有“彈性”,增加抗張強度,。

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  然而,,3D打印的建筑,由于技術(shù)的獨特性,,無法再鋼筋框架之中打印機混凝土,。這也就導(dǎo)致了大多數(shù)的3D打印建筑為純混凝土結(jié)構(gòu),抗張強度嚴重不足,,可能會出現(xiàn)碎裂,。幸運的是,德國發(fā)明家Kai Parthy給出了一個解決方案,,那就是網(wǎng)狀鋼纖維填充物,。

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  這種鋼結(jié)構(gòu)填充物呈環(huán)狀,每個尺寸在1-10cm,,能在3D打印建筑時,,通過噴頭或者手工,填入混凝土之中,。填充物的尺寸大小一,,因此保證能在XYZ三個方向上均勻分布。這些鋼結(jié)構(gòu)填充物,,會從內(nèi)部增加混凝土的抗張強度,,從而提升建筑整體強度。更值得一提的是,,由于是環(huán)狀,,這些填充物可以彼此連接,只要組合得當(dāng),,甚至可以在混凝土內(nèi)部形成一種類似“金屬泡沫”的結(jié)構(gòu),。

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  Kai解釋說:“混凝土填充物的研發(fā)已經(jīng)持續(xù)了數(shù)十年,無論是鋼纖維還是塑料纖維,,加入混凝土后,,都只能用于地面建筑結(jié)構(gòu),無法作為承重結(jié)構(gòu),。因此,,這種網(wǎng)狀鋼纖維填充物的出現(xiàn),無疑是建筑界的大突破,?!?/p>

  測試發(fā)現(xiàn),填充了這種網(wǎng)狀鋼纖維的混凝土結(jié)構(gòu),,在承受巨大壓力時,,混凝土出現(xiàn)了裂縫,但是卻沒有變成碎塊,。裂縫的出現(xiàn)說明,,混凝土結(jié)構(gòu)的抗張強度確實得到提升,因此才沒有變成碎塊,。

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  這種填充物可以加入到任何的3D打印過程中,,Kai還設(shè)想了一種雙噴頭的機械臂3D打印系統(tǒng),一個噴頭打印混凝土,另一個噴頭噴出填充物嗎,,目前Kai正在為這項技術(shù)申請專利,。


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