超高强度混凝土和沙子3D打印的组合,用于创意建筑

增材制造几乎每天都在为建筑领域开辟全新的设计可能性和前所未有的应用领域。例如,该技术与超高强度混凝土(UHFB)等新材料的结合,也被称为 “超高性能混凝土”(UHPC),实现了广泛的设计可能性,如生产极薄的部件和镜面光滑或丝状表面。

超高性能混凝土(UHCP)--未来的混凝土

缩写UHPC是指 “超高性能混凝土”。这个术语是指具有特别高的密度和强度的混凝土类型。要属于这个类别,混凝土混合物必须满足各种特征。例如,通常区别于普通混凝土的极限,没有标准的定义,是抗压强度超过150N/mm²,水灰比(w/c比)低于0.25kg/cm³。水灰比描述了水的质量和混凝土的质量之间的比率。在德语区,UHCP这个词已经很普遍了,就像超高性能混凝土(UHFB)这个翻译一样。UHCP混凝土具有特殊的性能,特别是在其表面方面。由于添加了细料,UHCP的特点是表面无孔,因此更能抵抗环境的影响。由于其强度高,这种建筑材料特别适合于花丝状建筑。

借助增材制造的创意混凝土建筑

巴黎EZCT建筑与设计研究工作室的建筑师菲利普-莫雷尔是第一批使用3D打印机的砂模进行超高强度混凝土研究的先驱者之一。

在2014年奥尔良FRAC中心的建筑展上,为了一个壮观的UHPC展品,voxeljet总共打印了130个用于混凝土浇注的半成品砂模。为了达到最精细的混凝土结构,在印刷之后,模具的两半都浸透了环氧树脂,然后再进行胶合。之后,用超高强度混凝土浇筑和各个部件的组装被提上日程。

我们所需要的是一个快速和具有成本效益的过程,以生产用于UHPC铸造的模具。目前,在快速Voxeljet机器上3D打印砂模是我们研究工作的唯一经济选择。

菲利普-莫雷尔,建筑师EZCT建筑与设计研究工作室

为了展示复杂的结构是如何由UHPC创造出来的,Philippe Morel只是部分拆除了部件上的3D打印砂模。作为这种制造方法的未来替代方案,菲利普-莫雷尔认为只有用高强度混凝土直接3D打印部件,而不需要通过砂模进行分流。但混合方法仍然是可以想象的,而且也被广泛使用。用于混凝土浇注的大型模板元件的3D打印。

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