發(fā)揮3D打印減碳優(yōu)勢(shì) 實(shí)現(xiàn)混凝土綠色發(fā)展

眾所周知，建材生產(chǎn)、建筑施工、建筑運(yùn)行三大環(huán)節(jié)是建筑行業(yè)減碳、降碳的關(guān)鍵?；炷?D打印施工，因其可以實(shí)現(xiàn)免模板施工、工廠裝配式內(nèi)裝、打印精確從而避免資源浪費(fèi)等，在助力實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)“雙碳”目標(biāo)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

據(jù)了解，混凝土3D打印從概念提出到應(yīng)用已有20年的歷史，但是水泥基材料3D打印興起較晚，是當(dāng)前全球建筑行業(yè)研究的一個(gè)熱點(diǎn)方向。在較為成熟的金屬和塑料3D打印行業(yè)，其材料和成本是制約發(fā)展的兩大關(guān)鍵因素?？纱蛴〉牟牧戏N類有限，環(huán)保性差且達(dá)到民用標(biāo)準(zhǔn)較難。高精度3D打印機(jī)通常比較大型且價(jià)格昂貴，專利技術(shù)也更多掌握在國(guó)外巨頭公司手中，且核心部件很難實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

相對(duì)于金屬和塑料3D打印，混凝土3D打印行業(yè)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(tǒng)建筑方式還更具優(yōu)勢(shì)。目前，我國(guó)工業(yè)級(jí)混凝土3D打印機(jī)的軟件、硬件技術(shù)日趨成熟，已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并實(shí)現(xiàn)了完全國(guó)產(chǎn)化，而且混凝土3D打印不僅能滿足異型建筑設(shè)計(jì)，還可以在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)融入更多低碳概念，因地制宜，少人工、多天然，減少后期建筑運(yùn)行的用能需求。

混凝土3D打印作品

提到混凝土3D打印技術(shù)在碳減排當(dāng)中的優(yōu)勢(shì)，筆者認(rèn)為，在利用固廢方面，混凝土3D打印領(lǐng)域如何大幅提高固廢利用率是關(guān)鍵。按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)T/CECS 786—2020《混凝土3D打印技術(shù)規(guī)程》對(duì)打印原材料的技術(shù)指標(biāo)提出了明確要求，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(fā)展方面，作為打印油墨材料對(duì)混凝土3D打印發(fā)展十分重要。如快凝早強(qiáng)是對(duì)材料性能的基本要求，凝結(jié)時(shí)間應(yīng)在20～60min之間，2h抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到10～20MPa，28d抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到50～60MPa。因此，開發(fā)更多性價(jià)比較高的功能性混凝土3D打印材料，兼具綠色、節(jié)能、低碳的特點(diǎn)，并保證工作性能、形態(tài)穩(wěn)定性和強(qiáng)度均能滿足混凝土3D打印的連續(xù)性和結(jié)構(gòu)安全性要求，這樣的材料將會(huì)極大地推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，同時(shí)也是建筑材料行業(yè)應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的方向。

除此之外，筆者認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、工程應(yīng)用，是影響混凝土3D打印行業(yè)的關(guān)鍵。特別是建筑行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，是影響先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用和普及的先決條件。更多的混凝土3D打印工程的出現(xiàn)，勢(shì)必快速促進(jìn)混凝土3D打印行業(yè)發(fā)展，也符合國(guó)家“十四五”對(duì)于建筑行業(yè)智能建造技術(shù)的戰(zhàn)略規(guī)劃，更是解決建筑工人緊缺這一行業(yè)痛點(diǎn)的重要方式。