作為國防部下屬的聯(lián)(lián)邦機構，美國陸軍工程兵團（USACE）已經(jīng)(jīng)開(kāi)發(fā)(fā)并獲得了一種3D打印混凝土組合物的專(zhuān)利，該組合物為建筑部件提供了高結構和高強度。

美國陸軍工程師研究與開(kāi)發(fā)(fā)中心（Mike Jazdyk攝）

3D打印已經(jīng)(jīng)存在了30多年。但是現(xiàn)在，隨著(zhù)新型可印刷材料的發(fā)(fā)展，可以構建日益復雜的零部件和產(chǎn)(chǎn)品。 USACE在開(kāi)發(fā)(fā)3D打印技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位，可快速建造軍事和民用建筑。然而，3D建筑項目的一個(gè)重要限制因素是建造混凝土建筑物而不是水泥建筑?；炷簾舉|上是不均勻的，然而，混凝土由于巖石和石頭的“聚集體”的存在而得到它的強度。由于其成分不均勻，混凝土堵塞機械的傾向很高。水泥是一種均質(zhì)混合物，不會(huì )堵塞機器，但不具備確保建筑物在壓力下不會(huì )崩塌所需的結構強度。

因此，美國軍隊發(fā)(fā)明了一種由固體混合物，水和各種液體混合物組成的可印刷混凝土組合物。固體混合物包括骨料，粗砂，粘合劑和細砂。粘土外加劑，粉煤灰混合物和硅灰混合物。骨料，粗砂和細砂以約1:1:1的比例混合，而粘土摻合料，粉煤灰摻合物和硅灰摻合料分別以約1.5％，10％和5％的量存在。這種固體混合物可以預包裝以便隨后與現(xiàn)場(chǎng)的水和液體混合物結合以形成可印刷的混凝土組合物。

液體外加劑包括流動(dòng)控制劑，增塑劑，促進(jìn)劑和減縮劑。該流動(dòng)控制混合物通過(guò)改變其可粘性來(lái)控制可印刷混凝土組合物的流變性。這改善了可印刷混凝土組合物在高壓下的流動(dòng)和泵送。增塑劑混合物通過(guò)增加可印刷混凝土組合物的組分在較低含量的水中的分散而允許降低可印刷混凝土組合物中使用的水量。減縮劑可降低干燥過(guò)程中組合物的開(kāi)裂和收縮，而加速劑混合物可縮短凝固時(shí)間并增加可印刷混凝土組合物的強度。

美國陸軍工程師研究與開(kāi)發(fā)(fā)中心（Mike Jazdyk攝）

這種新的可印刷混凝土組合物允許3D打印以構建需要高強度的建筑部件。一旦制備了可印刷的混凝土組合物，使用者可以在不對組合物進(jìn)行進(jìn)一步改性的情況下印刷結構。用戶(hù)可以在可印刷混凝土組合物的層之間嵌入鋼絲網(wǎng)(wǎng)等以增加穩(wěn)定性。

網(wǎng)(wǎng)譯自：3ders.org

來(lái)源：中國3D打印網(wǎng)(wǎng)