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混凝土雖是當(dāng)代社會(huì)使用量最大的建筑材料，但在應(yīng)用過程中不僅耗時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生大量建筑垃圾，違背綠色發(fā)展理念。將3D打印與混凝土技術(shù)結(jié)合而成的3D打印混凝土技術(shù)，不僅高效環(huán)保，還將成為混凝土發(fā)展史上的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
3D打印混凝土技術(shù)是一種新型混凝土無模成型技術(shù)，其主要原理是將混凝土構(gòu)件利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行3D建模和分割產(chǎn)生三維信息，然后將配制好的混凝土拌合物通過擠出裝置，按照設(shè)定好的程序，通過機(jī)械控制，由噴嘴擠出進(jìn)行打印，最后得到混凝土構(gòu)件。該技術(shù)既有自密實(shí)混凝土無需振搗的優(yōu)點(diǎn)，也有噴射混凝土便于制造繁雜構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)。
由于3D打印混凝土建造出的建筑比傳統(tǒng)混凝土具有更高的強(qiáng)度，因此對(duì)混凝土拌合物提出了更高的要求，以滿足3D打印的需要。具體要求可以從混凝土的組成進(jìn)行分析：
（1）普通硅酸鹽水泥在強(qiáng)度，凝結(jié)時(shí)間等方面可能無法達(dá)到3D打印的要求，因此可以改變水泥組成中的礦物組成、熟料的細(xì)度等。如采用硫鋁酸鹽水泥或鋁酸鹽改性硅酸鹽水泥等以獲得更短的凝結(jié)時(shí)間和更高的早期強(qiáng)度等性能。
（2）3D打印是通過噴嘴來實(shí)現(xiàn)的，需使用合適的骨料粒徑以滿足噴嘴要求。骨料粒徑過大，堵塞噴嘴；粒徑過小，包裹骨料所需漿體的比表面積大，漿體多，水化速率快，單位時(shí)間水化熱高，將會(huì)導(dǎo)致混凝土各項(xiàng)性能的惡化。
（3）滿足3D打印的新型混凝土不同于傳統(tǒng)混凝土，其配合比不能由傳統(tǒng)水膠比、砂率等決定。為使打印混凝土獲得理想狀態(tài)，如高強(qiáng)度、高耐久性、良好的和易性、合適的凝結(jié)時(shí)間、良好的可泵性和可建筑性，需要從新的角度去完善理論。
（4）外加劑作為現(xiàn)代混凝土的必要組分，是混凝土改性的重要方法和技術(shù)。3D打印混凝土必須具備更好的流變性以便于擠出且能在空氣中迅速凝結(jié)防止由于自身重力破壞打印混凝土的結(jié)構(gòu)，并且骨料的最大粒徑會(huì)變得更小以及其形貌更接近圓形，最終還需要解決各層之間凝結(jié)問題并提高早期強(qiáng)度，這都需要新型混凝土外加劑來解決。
目前，3D打印混凝土技術(shù)已日趨成熟，能非常容易的打印出其他方式難以建造出的高成本曲線建筑，在多個(gè)國家已得到應(yīng)用。再加上其明顯的高效、低碳、綠色等特點(diǎn)，在未來將對(duì)環(huán)保、建筑、預(yù)拌混凝土等行業(yè)帶來顯而易見的改變。
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山東華偉銀凱建材科技股份有限公司，專注混凝土外加劑研發(fā)與生產(chǎn)。科技創(chuàng)造未來，讓混凝土施工可以更輕松。主營產(chǎn)品：聚羧酸高性能減水劑、混凝土高效減水劑、速凝劑等。
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