網(wǎng)狀鋼纖維填充物增強(qiáng)3D打印建筑強(qiáng)度

3D打印的建筑具備設(shè)計(jì)多樣、建造速度快、成本地等優(yōu)勢(shì)，為什么仍然未能普及?原因在于建筑強(qiáng)度!雖然大多數(shù)的3D打印建筑都號(hào)稱(chēng)強(qiáng)度極佳，抗震性能極好。但歸根結(jié)底，3D打印建筑屬于純混凝土澆筑建筑。

南極熊認(rèn)為，近來(lái)，雖然建筑3D打印行業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭相當(dāng)不錯(cuò) ，建筑3D打印機(jī)的性能越來(lái)越好，已經(jīng)可以建造出實(shí)用的房屋了，而且世界多國(guó)對(duì)這個(gè)行業(yè)的支持都在加大。但是由于技術(shù)不成熟，而且有局限性，材料等也沒(méi)有達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可，3d打印建筑還有很長(zhǎng)的一段路要走

純混凝土建筑的缺陷在于，抗張強(qiáng)度不足，容易碎裂。因此，幾乎所有的傳統(tǒng)建筑，都會(huì)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(qiáng)度。

然而，3D打印的建筑，由于技術(shù)的獨(dú)特性，無(wú)法在鋼筋框架之中打印機(jī)混凝土。這就導(dǎo)致所有的3D打印建筑皆為純混凝土結(jié)構(gòu)，抗張強(qiáng)度嚴(yán)重不足，可能會(huì)出現(xiàn)碎裂問(wèn)題。幸運(yùn)的是，德國(guó)發(fā)明家Kai Parthy給出了一個(gè)解決方案，那就是網(wǎng)狀鋼纖維填充物。

這種鋼結(jié)構(gòu)填充物呈環(huán)狀，每個(gè)尺寸在1-10cm之間，能在3D打印建筑時(shí)，通過(guò)噴頭或者手工，填入混凝土之中。填充物的尺寸大小一，因此能保證在XYZ三個(gè)方向上均勻分布。這些鋼結(jié)構(gòu)填充物，會(huì)從內(nèi)部增加混凝土的抗張強(qiáng)度，從而提升建筑整體強(qiáng)度。更值得一提的是，由于是環(huán)狀，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(lèi)似“金屬泡沫”的結(jié)構(gòu)。

Kai解釋說(shuō)：“混凝土填充物的研發(fā)已經(jīng)持續(xù)了數(shù)十年，無(wú)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(wú)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(wú)疑是建筑界的突破�！�

測(cè)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(shí)，混凝土出現(xiàn)了裂縫，但是沒(méi)有變成碎塊。裂縫的出現(xiàn)說(shuō)明，混凝土結(jié)構(gòu)的抗張強(qiáng)度確實(shí)得到提升，因此才沒(méi)有變成碎塊。

這種填充物可以加入到任何的建筑3D打印過(guò)程中，Kai還設(shè)想了一種雙噴頭的機(jī)械臂3D打印系統(tǒng)，一個(gè)噴頭打印混凝土，另一個(gè)噴頭噴出填充物，目前Kai正在為這項(xiàng)技術(shù)申請(qǐng)專(zhuān)利。

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