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從外媒獲悉, 美國陸軍工程兵團 (USACE) 已經開發出一種3D列印混凝土組合物技術, 並取得了相應的專利, 該混凝土組合物為建築部件提供了高結構強度.

3D列印已經存在了30多年, 隨著新型可列印材料的發展, 可以用於構建日益複雜的零部件和產品. USACE在開發3D列印技術方面處於領先地位, 可快速建造軍事和民用建築. 然而, 3D建築項目的一個重要限制因素是建造混凝土建築物而不是水泥建築.

混凝土由於岩石和石頭的 '聚集體' 的存在而得到它的強度, 但混凝土本質上是不均勻的, 因此, 混凝土很容易堵塞機械設備. 水泥是一種均質混合物, 不會堵塞機器, 但不具備所需的結構強度, 保證其在壓力下不會崩塌.

因此, 美國軍隊發明了一種由固體混合物, 水和各種液體混合物組成的可列印混凝土組合物. 固體混合物包括骨料, 粗砂, 粘合劑和細砂. 粘土添加劑, 粉煤灰混合物和矽灰混合物. 骨料, 粗砂和細砂以約1:1:1的比例存在, 而粘土摻合料, 粉煤灰摻合料和矽灰摻合料分別以約1.5% , 10% 和5% 的比例存在. 這種固體混合物可以預包裝以便隨後與現場的水和液體混合物結合以形成可列印的混凝土組合物.

液體添加劑包括流動控製劑, 增塑劑, 促進劑和減縮劑. 該流動控制混合物通過改變其可粘性來控制可列印混凝土組合物的流變性. 這改善了可列印混凝土組合物在高壓下的流動和泵送. 增塑劑混合物降低可列印混凝土組合物中使用的水量, 減縮劑可降低乾燥過程中組合物的開裂和收縮, 而加速劑混合物可縮短凝固時間並增加可列印混凝土組合物的強度.

這種新的混凝土組合物可以通過3D列印技術來構建高強度的建築部件. 一旦製備了可列印的混凝土組合物, 使用者可以在不對組合物進行進一改性的情況下列印結構, 另外還可以在混凝土組合物的層之間嵌入網以增強或穩定結構.

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