3D打印技術(shù)用于土木工程論文
一、3D打印技術(shù)在土木工程中的應用概述
目前的3D打印技術(shù)可以很大幅度的節約成本，并且還具有傳統建筑所不具有的綠色、低碳和環(huán)保等優(yōu)勢。目前的3D打印技術(shù)不再需要數量非常龐大的建筑工程隊伍，從很大程度上節約了勞動(dòng)成本和提升了施工生產(chǎn)效率。而且現在的3D打印技術(shù)可以解決其他方式很難解決的高成本曲線(xiàn)建筑造型打印，并且其打印的強度更高，質(zhì)量更加輕的混凝土建筑物。但是就目前的3D打印技術(shù)的發(fā)展現狀來(lái)看，還不能夠完成大體積的建筑物打印，而只能夠通過(guò)打印構件來(lái)進(jìn)行拼裝，因此3D打印技術(shù)還無(wú)法在高層建筑中進(jìn)行打印，如果要打印出幾十層的建筑物，那么就需要設計出更加龐大的打印機，并且還要解決打印結構的強度問(wèn)題。
二、3D打印技術(shù)在土木工程應用中的展望
首先，商品混凝土的原材料將會(huì )比現在的種類(lèi)多出許多，應用的也將更為廣泛，例如膠凝材料，未來(lái)可能將樹(shù)脂材料、特種水泥材料，甚至是鎂質(zhì)膠凝材料作為其主要材料，此外，對于粗細的要求將會(huì )更加嚴格，以滿(mǎn)足3D打印的實(shí)際需求，也有可能使用破碎工藝制造出現在沒(méi)有的材料，并且外加劑也將會(huì )產(chǎn)生較大的改變，材料運用的不用將在混凝土中的作用也存在著(zhù)巨大的差異。為了能夠滿(mǎn)足3D打印需求，混凝土不僅需要在空氣中快速的凝結，而且其還應該具備優(yōu)秀的流變性，骨料的粒徑將進(jìn)一步的縮小，粒徑也更加趨于圓形，并且由于新型外加劑的使用，使得其能夠完美的解決各層間的結合問(wèn)題。
其次，混凝土在配合比的設計上，可能還需要一些新的成熟的理論支撐，這是由于3D打印使用到的混凝土與傳統混凝土有很大的差別，新的混凝土的各項性能也存在著(zhù)巨大的差異，已經(jīng)不是傳統的水灰比、砂率等能夠左右的，由于其性能發(fā)生了巨大的改變，如硬化能力、收縮能力等，目前的混凝土相關(guān)強度理論、水化理論等都無(wú)法應用到新的混凝土中。為了進(jìn)一步的獲得更耐久、更高強度、更完美的拌合物性能，需要從新的角度去進(jìn)行實(shí)踐，再得到新的理論，然后再不斷的完善理論，找出新的配合比設計方法，并建立起相關(guān)的計算模型、硬化模型、壽命模型等。最后，由于3D打印機將會(huì )隨機不間斷進(jìn)行工作，混凝土生產(chǎn)持續性上也會(huì )隨著(zhù)3D打印的全過(guò)程不斷運轉。因此整個(gè)工程施工將會(huì )在一個(gè)周期或者是一次性完成，那么這就給攪拌系統提出了很高的要求，使得整個(gè)攪拌工作能夠在攪拌運輸車(chē)上完成。
三、結束語(yǔ)
隨著(zhù)3D打印在未來(lái)的要求將不斷的提高，那么對于生產(chǎn)系統的要求也將進(jìn)一步的提高，如混凝土攪拌的勻質(zhì)性、計量的精度、生產(chǎn)的效率等，所以使得商品混凝土行業(yè)的門(mén)檻也將有所提高，同時(shí)還需要經(jīng)過(guò)系統化專(zhuān)業(yè)培訓的工作人員才能夠生產(chǎn)出更優(yōu)秀的商品，才能更好的滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。
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