用于建筑的 3D 打印技术发展前景广阔

面对持续的住房短缺问题，3D 打印技术（包括自动化和机器人机械）被誉为一种能以更快、更低成本建造建筑物和基础设施的方法。目前，各方正在努力寻找既能提高生产率，又能实现行业可持续发展目标的 3D 打印材料。

其中一种三维工艺–混凝土打印，在过去五年左右的时间里大受欢迎。最近，ScienceDirect.com 上的一份报告对这一创新工艺进行了探讨，该工艺有可能使建筑业摆脱工期缩短和熟练劳动力短缺的困境。

除了能够创建复杂的定制结构外，三维混凝土打印技术还具有减少废料、精度更高、效果更均匀、施工时间更短等优点。考虑到废弃材料对混凝土流动和变形方式以及强度的影响，目前正在研究将废弃材料作为混凝土混合料中水泥部分的补充。文章总结说，混凝土打印混合料将在很大程度上影响三维混凝土打印技术的使用，以获得更好的经济和环境效益。

一家总部位于科罗拉多州的公司最近完成了田纳西州一家沃尔玛超市的扩建工程，这是一个了不起的 3D 打印工程。该扩建工程高 20 英尺，占地面积约 8000 平方英尺，是美国最大的独立 3D 打印商用混凝土结构之一。

英格兰的公司正在合作开发低碳型石墨烯注入砂浆，这种砂浆可通过 3D 打印技术用于道路、桥梁、水/污水系统和其他民用建筑。这种 3D 打印砂浆将加入石墨烯添加剂，从而制成低碳版砂浆。Graphene-info 的《石墨烯建筑材料市场报告》解释说，石墨烯可以为建筑行业带来重要的好处，如增强材料性能、降低成本和减少碳排放。石墨烯增强型建筑材料已经开始使用，在设计规范和法规发生变化之前，预计使用量还会增加。

弗吉尼亚大学的研究人员正在开发另一种用于 3D 打印的石墨烯增强混凝土。这种复合材料将石墨烯与石灰石和 LC2（煅烧粘土水泥）相结合，具有更好的机械性能和更低的环境影响。

3D 打印技术的另一项进步涉及玻璃这种可回收的建筑材料。据报道，麻省理工学院（MIT）的一个团队制造出了互锁的 3D 打印玻璃砖，其抗压性能可与混凝土块媲美。麻省理工学院新闻》的一篇报道将这种玻璃砖描述为类似于乐高积木，因为它们可以 “在建筑寿命结束时被拆卸，然后重新组装成新的结构”。报道还解释说，如果没有受到污染，玻璃本身可以 “几乎无限 “地回收利用。

在回收利用方面，《每日科学》（ScienceDaily）报道了澳大利亚的一项研究，该研究表明多达 70% 的纺织废料（地毯和织物）适合转化为纤维并添加到混凝土中。这将增加混凝土的强度，减少高达 40% 的收缩裂缝。目前已经有 3D 打印公司提供碳纤维加固方案，而纺织纤维的使用将使更多弯曲和自由形态的混凝土项目获得成功。

目前正在继续对各种 3D 打印方案进行测试，以确定与传统建筑方法相比，它们的耐用性和成本效益如何。人们希望所有这些技术都能帮助解决当前和未来的住房问题，同时促进可持续发展。