網(wǎng)狀鋼纖維填充物增強3D打印建筑強度

3D打印的建筑具備設(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)底，3D打印建筑屬于純混凝土澆筑建筑。

南極熊認為，近來，雖然建筑3D打印行業(yè)的發(fā)展勢頭相當(dāng)不錯 ，建筑3D打印機的性能越來越好，已經(jīng)可以建造出實用的房屋了，而且世界多國對這個行業(yè)的支持都在加大。但是由于技術(shù)不成熟，而且有局限性，材料等也沒有達到行業(yè)標準的認可，3d打印建筑還有很長的一段路要走

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。

然而，3D打印的建筑，由于技術(shù)的獨特性，無法在鋼筋框架之中打印機混凝土。這就導(dǎo)致所有的3D打印建筑皆為純混凝土結(jié)構(gòu)，抗張強度嚴重不足，可能會出現(xiàn)碎裂問題。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。

這種鋼結(jié)構(gòu)填充物呈環(huán)狀，每個尺寸在1-10cm之間，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，因此能保證在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，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)。

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)，無疑是建筑界的突破�！�

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。

這種填充物可以加入到任何的建筑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，目前Kai正在為這項技術(shù)申請專利。

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來源：3D打印在線   
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