■田冠飛
衆所周知,建材生産、建築施工、建築運行三大環節是建築行業減碳、降碳的關鍵。混凝土3D打印施工,因其可以實現免模闆施工、工廠裝配式内裝、打印精确從而避免資源浪費等,在助力實現建築行業“雙碳”目标方面具有明顯優勢。
據了解,混凝土3D打印從概念提出到應用已有20年的曆史,但是水泥基材料3D打印興起較晚,是當前全球建築行業研究的一個熱點方向。在較為成熟的金屬和塑料3D打印行業,其材料和成本是制約發展的兩大關鍵因素。可打印的材料種類有限,環保性差且達到民用标準較難。高精度3D打印機通常比較大型且價格昂貴,專利技術也更多掌握在國外巨頭公司手中,且核心部件很難實現國産化。
相對于金屬和塑料3D打印,混凝土3D打印行業完全不同,不僅可用打印材料種類較多,且能解決固廢問題,綜合成本相比傳統建築方式還更具優勢。目前,我國工業級混凝土3D打印機的軟件、硬件技術日趨成熟,已達到國際先進水平,并實現了完全國産化,而且混凝土3D打印不僅能滿足異型建築設計,還可以在設計環節融入更多低碳概念,因地制宜,少人工、多天然,減少後期建築運行的用能需求。
混凝土3D打印作品 田冠飛/供圖
提到混凝土3D打印技術在碳減排當中的優勢,筆者認為,在利用固廢方面,混凝土3D打印領域如何大幅提高固廢利用率是關鍵。按照現行标準T/CECS 786—2020《混凝土3D打印技術規程》對打印原材料的技術指标提出了明确要求,與普通混凝土的原材料性能要求差異不大。但是如何大摻量利用固廢,還有很多工作需要去做。而在材料發展方面,作為打印油墨材料對混凝土3D打印發展十分重要。如快凝早強是對材料性能的基本要求,凝結時間應在20~60min之間,2h抗壓強度應達到10~20MPa,28d抗壓強度應達到50~60MPa。因此,開發更多性價比較高的功能性混凝土3D打印材料,兼具綠色、節能、低碳的特點,并保證工作性能、形态穩定性和強度均能滿足混凝土3D打印的連續性和結構安全性要求,這樣的材料将會極大地推動行業發展,同時也是建築材料行業應該重點關注的方向。
除此之外,筆者認為标準規範、工程應用,是影響混凝土3D打印行業的關鍵。特别是建築行業的标準規範,是影響先進技術應用和普及的先決條件。更多的混凝土3D打印工程的出現,勢必快速促進混凝土3D打印行業發展,也符合國家“十四五”對于建築行業智能建造技術的戰略規劃,更是解決建築工人緊缺這一行業痛點的重要方式。
(作者系杭州冠力智能科技有限公司創始人)
本文原載于《中國建材報》6月27日8版
責編:丁濤
校對:和新龍
監審:韓鳳鳳
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