“打印”钢筋混凝土?你是在逗我么?

3D打印是近年来兴起的一种工业制造技术，其有别于传统的冲压、铸造等减材工艺，而是通过逐层打印的方式完成产品的制造过程，因而又称“增材制造”（Additive Manufacturing）。小到汽车零件，大到房屋建筑，3D打印技术正逐步应用到各个制造领域。

3D打印钢筋混凝土

提到混凝土，你第一时间想到的大概是搅拌机、输送泵、运输车，而绝不会是打印机。而事实上，以混凝土为“墨水”，采用3D打印技术已经可以“打印”出桥梁建筑了。

近期，来自新西兰埃因霍温理工大学(Eindhoven University of Technolog)的Dr. Freek P. Bos团队改装的3D打印机甚至可以直接输出钢筋混凝土、打印钢混构建。为改善现有3D技术制造的混凝土结构力学性能较差的问题，该团队将3D打印机进行改装，在原有不锈钢打印喷头的基础上加装了“强化吸入装置”（Reinforcement Entraining Device）。该装置在打印时可以同步实现将“增强介质”（Reinforcement）引入到混凝土中，以输出钢混材料。

其实验选用了三种型号的钢筋作为打印时的增强介质，并设计了“拉拔测试”（Pull-Out Test）对打印混凝土和浇筑混凝土的粘结性能进行了对比。结果表明：打印混凝土具有较高的极限粘结强度，但由于混凝土基材特性及增强介质分散性的差异，打印混凝土的粘结强度要低于浇筑混凝土。对打印混凝土的“四点”弯曲测试结果则表明其具有较好的抗开裂性和较高的抗失效强度。

作者指出，通过引入增强介质的3D打印方法可得到与浇筑混凝土有相似结构特性的打印混凝土，进一步提高增强介质在打印混凝土中的分散性可有望实现3D打印混凝土的实际应用。

“四点”弯曲测试

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