3D打印的双层小楼封顶

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3D打印的双层小楼封顶

本文转自：人民日报

全程用时22天，只需3名工人

3D打印的双层小楼封顶

本报记者  吴  君

正在进行3D打印的双层楼房。

杨 浙摄

建造楼房，可以像打印文件一样？日前，在湖北宜昌三峡大学3D打印研发基地，一栋3D打印的双层建筑封顶。

“这栋小楼高8米，占地100平方米，从3月初开始打印到封顶，一共用时22天，只需3名工人。”该项目技术负责人、三峡大学水利与环境学院副教授李洋波介绍。

打印楼房的机器长什么样？在小楼上方，有一个白色的像龙门架一样的大家伙——“这是3D楼房打印机，双层小楼就是它打印出来的。”李洋波说。

不同于传统砖墙，3D打印的楼房墙面全部由纯混凝土砂浆构成。“只要设定好3D打印设备的参数，把材料搅拌好，通过液压泵送到打印设备的喷嘴，就能一键自动打印房子。”李洋波介绍，房子的墙体、楼板、楼面都是一体化打印完成的。

“3D打印房子的关键材料是混凝土，需要兼具流动性和凝固性。”李洋波说，团队调试了30多种材料，最终在制作时加入一定比例的纤维和纤维素，才调试成了合适的材料。

材料找到了，设备材质又出现了困难。“2022年，我们用铝合金制成的第一代3D楼房打印机比较轻，打印时设备经常晃动。”李洋波说。

制作第二代3D楼房打印机时，李洋波和团队将主体换成了钢管，重量增加了，可打印时设备总会卡顿，精准度又没了。

不断摸索、不断改进，2024年初，李洋波和团队把设备结构换成了龙门架样式，左右各有“一条腿”，“脚掌”增大，“打印机”工作起来更稳当了，“现在，打印机喷嘴两次走到同一位置的偏差已控制在0.1毫米以内，打印的形状偏差不超过2毫米。”

安全性有保证吗？现场，小楼墙体出现了不少裂纹。“在浇筑时，气温在30摄氏度左右，墙体表面水分蒸发较快，产生了裂纹。”李洋波说，裂纹只出现在非承重墙墙体，在正常可控范围内，并不会影响整体结构安全。

此外，这栋房子整体承重是由15根立柱和中间的梁板构成的框架体系，3D打印的是承重柱的外壳。“在打印过程中，待承重柱打印到楼板高度后，我们会将钢筋笼通过空心部位装进去，并和地圈梁钢筋焊接在一起，形成一个整体，再把二层板梁钢筋绑扎安装到位，进行混凝土现浇。”李洋波说。

环保是另一个优势。李洋波介绍，3D楼房打印机可以将建设过程中产生的磷石膏、建筑固废等继续制造成原料，“这栋楼房每平方米造价在1000元左右。”

日前，小楼顺利封顶。接下来，李洋波和团队还将对房子进行技术测试。

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