建造樓房，可以像打印文件一樣？日前，在湖北宜昌三峽大學(xué)3D打印研發(fā)基地，一棟3D打印的雙層建筑封頂。
“這棟小樓高8米，占地100平方米，從3月初開始打印到封頂，一共用時22天，只需3名工人。”該項目技術(shù)負責(zé)人、三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院副教授李洋波介紹。
打印樓房的機器長什么樣？在小樓上方，有一個白色的像龍門架一樣的大家伙——“這是3D樓房打印機，雙層小樓就是它打印出來的?！崩钛蟛ㄕf。
不同于傳統(tǒng)磚墻，3D打印的樓房墻面全部由純混凝土砂漿構(gòu)成?！爸灰O(shè)定好3D打印設(shè)備的參數(shù)，把材料攪拌好，通過液壓泵送到打印設(shè)備的噴嘴，就能一鍵自動打印房子?！崩钛蟛ń榻B，房子的墻體、樓板、樓面都是一體化打印完成的。
“3D打印房子的關(guān)鍵材料是混凝土，需要兼具流動性和凝固性。”李洋波說，團隊調(diào)試了30多種材料，最終在制作時加入一定比例的纖維和纖維素，才調(diào)試成了合適的材料。
材料找到了，設(shè)備材質(zhì)又出現(xiàn)了困難?！?022年，我們用鋁合金制成的第一代3D樓房打印機比較輕，打印時設(shè)備經(jīng)?；蝿??！崩钛蟛ㄕf。
制作第二代3D樓房打印機時，李洋波和團隊將主體換成了鋼管，重量增加了，可打印時設(shè)備總會卡頓，精準度又沒了。
不斷摸索、不斷改進，2024年初，李洋波和團隊把設(shè)備結(jié)構(gòu)換成了龍門架樣式，左右各有“一條腿”，“腳掌”增大，“打印機”工作起來更穩(wěn)當了，“現(xiàn)在，打印機噴嘴兩次走到同一位置的偏差已控制在0.1毫米以內(nèi)，打印的形狀偏差不超過2毫米?！?/p>
安全性有保證嗎？現(xiàn)場，小樓墻體出現(xiàn)了不少裂紋?！霸跐仓r，氣溫在30攝氏度左右，墻體表面水分蒸發(fā)較快，產(chǎn)生了裂紋。”李洋波說，裂紋只出現(xiàn)在非承重墻墻體，在正?？煽胤秶鷥?nèi)，并不會影響整體結(jié)構(gòu)安全。
此外，這棟房子整體承重是由15根立柱和中間的梁板構(gòu)成的框架體系，3D打印的是承重柱的外殼?！霸诖蛴∵^程中，待承重柱打印到樓板高度后，我們會將鋼筋籠通過空心部位裝進去，并和地圈梁鋼筋焊接在一起，形成一個整體，再把二層板梁鋼筋綁扎安裝到位，進行混凝土現(xiàn)澆。”李洋波說。
環(huán)保是另一個優(yōu)勢。李洋波介紹，3D樓房打印機可以將建設(shè)過程中產(chǎn)生的磷石膏、建筑固廢等繼續(xù)制造成原料，“這棟樓房每平方米造價在1000元左右?！?/p>
日前，小樓順利封頂。接下來，李洋波和團隊還將對房子進行技術(shù)測試。
