新型3D打印混凝土技术 节能环保是首要

       现如今，随着房地产以及桥梁建筑的不断增加，混凝土的使用可谓是越来越广泛，混凝土虽是当代社会使用量大的建筑材料，但在应用过程中不仅耗时，还会产生大量建筑垃圾，违背绿色发展理念。现如今，将3D打印与混凝土技术结合而成的3D打印混凝土技术，不仅高效环保，还将成为混凝土发展史上的重要转折点。

　　3D打印混凝土技术是一种新型混凝土无模成型技术，其主要原理是将混凝土构件利用计算机进行3D建模和分割产生三维信息，然后将配制好的混凝土拌合物通过挤出装置，按照设定好的程序，通过机械控制，由喷嘴挤出进行打印，后得到混凝土构件。该技术既有自密实混凝土无需振捣的优点，也有喷射混凝土便于制造繁杂构件的优点。

　　超高性能混凝土与其他混凝土相比，在原材料选择方面有很大不同。主要表现为以下几个方面：

　　(1)胶凝材料方面：UHPC水胶比很低，一般在0.14-0.27之间，水泥用量较大，一般在700-1010Kg/m3左右;使用颗粒粒径较小、呈球形的硅灰。根据相关资料，UHPC中硅灰与水泥的质量比约为1:4，在此比例下，水泥完全水化所产生的氢氧化钙能够被硅灰的火山灰反应完全消耗掉。

　　(2)骨料方面：UHPC不使用粗骨料，同时在细骨料方面选取与浆体力学性质相近的石英砂。这样，没有粗骨料的骨架限制作用，可以大幅度减少由于收缩导致的浆体与骨料界面间的孔隙及微裂缝。

　　(3)外加剂方面：UHPC能获得超低的水胶比及孔隙率，离不开混凝土外加剂技术的支持。萘系等传统减水剂由于技术性能的局限性，越来越不能满足工程需要，而聚羧酸减水剂作为备受关注的新一代高性能减水剂，使超低水胶比的获得成为了现实。聚羧酸减水剂减水率可达25%-40%以上，保坍性能优异，还能有效改善混凝土和易性，赋予混凝土较高的强度及优良的耐久性，适用于各种高强、高性能混凝土的配制。此外，常用的外加剂还有消泡剂、减缩剂等。

　　土的组成进行分析：

　　(1)普通硅酸盐水泥在强度，凝结时间等方面可能无法达到3D打印的要求，因此可以改变水泥组成中的矿物组成、熟料的细度等。如采用硫铝酸盐水泥或铝酸盐改性硅酸盐水泥等以获得更短的凝结时间和更高的早期强度等性能。

　　(2)3D打印混凝土技术是通过喷嘴来实现的，需使用合适的骨料粒径以满足喷嘴要求。骨料粒径过大，堵塞喷嘴;粒径过小，包裹骨料所需浆体的比表面积大，浆体多，水化速率快，单位时间水化热高，将会导致混凝土各项性能的恶化。

　　(3)满足3D打印的新型混凝土不同于传统混凝土，其配合比不能由传统水胶比、砂率等决定。为使打印混凝土获得理想状态，如高强度、高耐久性、良好的和易性、合适的凝结时间、良好的可泵性和可建筑性，需要从新的角度去完善理论。

　　(4)外加剂作为现代混凝土的必要组分，是混凝土改性的重要方法和技术。3D打印混凝土必须具备更好的流变性以便于挤出且能在空气中迅速凝结防止由于自身重力破坏打印混凝土的结构，并且骨料的大粒径会变得更小以及其形貌更接近圆形，终还需要解决各层之间凝结问题并提高早期强度，这都需要新型混凝土外加剂来解决。

　　目前，3D打印混凝土技术已日趋成熟，能非常容易的打印出其他方式难以建造出的高成本曲线建筑，在多个国家已得到应用。再加上其明显的高效、低碳、绿色等特点，在未来将对环保、建筑、预拌混凝土等行业带来显而易见的改变。