建造

Eth Zurich创建了第一个3D印刷混凝土桥,而无需加固

建筑师和工程师苏黎世Eth的街区研究小组已经使用了3D打印来建造一个混凝土人行道,该混凝土人行道使用材料的材料明显较少,不需要钢或砂浆加固。

该结构称为“纹状体”,是与Zaha Hadid Architects,混凝土3D打印专家增量3D和建筑材料公司Holcim,据说是第一个3D打印的未加固的混凝土桥。稳定的仅由于其几何形状,该桥是由新开发的混凝土形成的,该混凝土以自支撑的块中的特定角度印刷。

“ 3D混凝土打印的精确方法使我们能够将传统拱形结构的原理与数字混凝土制造结合起来,仅在没有产生废物的情况下在结构上是必要的,” ETH教授菲利普·布洛克说。

Eth Zurich的建筑3D打印项目

苏黎世Eth的研究人员和工程师最近使用3D打印技术进行了一系列建筑项目。

2020年7月,他们设计了一本小说“eggshell” concrete 3D printing process将机器人大规模FDM 3D打印与铸造方法融合。该方法可以使用薄的单层外壳来以更有效的方式生产复杂的混凝土结构。

通常需要模板来支持3D打印混凝土,因为它从流体材料转变为实心,这可能是昂贵的。蛋壳3D打印过程消除了对模板的需求,并用于为德国工程公司的庭院创建3D打印的“未来树”巴斯勒和霍夫曼

ETH Zurich has also previously partnered with Zaha Hadid Architects to create a five-tonne3D printed curved shell concrete pavilion数字化建造三层楼的房屋使用3D打印雷电竞app下载机和机器人臂。最近,Eth Zurich Architects宣布了一个新项目,以建造一个23-meter high tower made up of 3D printed columns这将成为瑞士的文化遗址。

The 3D printed bridge, Stratius. Photo via Studio Naaro.
The 3D printed bridge, Striatus. Photo via Studio Naaro.

The 3D printed unreinforced bridge

目前用于在世界范围内建造数百万个建筑物的钢筋混凝土产生了大量的二氧化碳排放,尤其是用于钢筋的钢和混凝土中使用的水泥。Eth Zurich的最新项目试图建立一种承重的混凝土结构,该结构需要较少的材料,而无需钢筋或砂浆才能稳定。

与其他合作伙伴在项目,e ETH Zurich engineers built a 12 by 16 meter arched footbridge in a park in Venice using 3D printing. Striatus was constructed with 3D printed concrete blocks that form an arch similar to that of traditional masonry bridges. The structure is supported by compression, which allows the forces to travel to the footings of the bridge which are tied together on the ground, making the structure stable.

The 3D printable concrete used for the blocks was developed together with Incremental3D and Holcim, and instead of being applied horizontally like usual is extruded at specific angles so that they are orthogonal – at right angles – to the flow of compressive forces. This keeps the printed layers pressed together without the need for reinforcement or post-tensioning.

Made out of concrete blocks that are self-supporting, the bridge does not need mortar to hold together. This means that the blocks can be dismantled and reassembled again at different locations, and the materials can also be separated and recycled if the structure is no longer needed.

3D打印纹状体桥的混凝土块。通过Studio Naaro的照片。
3D打印纹状体桥的混凝土块。通过Studio Naaro的照片。

3D printing construction with concrete

与常规构造相比,混凝土3D打印产生了可观的成本和交货时间优势,因此该技术越来越多地用于构建。另外,通过回收加法制造的模板例如由Bigrepand巴斯夫子公司前进,据估计,建筑公司可以将相关废物减少多达60%。

关于可持续性的话题,科学家斯威本技术大学andHebei University of Technology将建筑浪费变成了sustainable new 3D printing material这有可能在重型建筑应用中使用。

研究人员还对3D可打印建筑材料进行了进一步研究RMIT大学在澳大利亚,他使3D印刷混凝土结构更强从龙虾壳图案中汲取灵感。同时,来自UC Berkeley一直在合并3D printed polymer octet lattices进入混凝土结构,其中聚合物充当增强。

3D打印技术也正在为几个商业建筑项目部署,例如PERI Group,涉及3D printing a three-floor apartment在德国,一个additive manufactured homerecently listed by图标在奥斯丁住房市场上。一种3D印刷混凝土书店在上海的Wisdom Bay创新公园也向公众开放,这是通过添加剂制造在公园建造的一系列建筑物中的最新作品。雷电竞充值

Built from concrete blocks, the bridge does not require any support. Photo via Studio Naaro.
Built from concrete blocks, the bridge does not require any support. Photo via Studio Naaro.

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Featured image shows3D打印的桥,纹状体。通过Studio Naaro的照片。

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