建筑3D打印技术的发展课件

建筑3D打印材料Building3DPrintingMaterials建筑3D打印材料Building3DPrinti1建筑3D打印技术建筑3D打印材料◈建筑3D打印前瞻Main建筑3D打印技术建筑3D打印材料◈建筑3D打印前23D打印技术是什么？利用“逐层”打印技术在三维空间内利用各类材料打印三维实体产品的技术工业设计汽车航空航天生物医学电子土木工程……3D打印技术是什么？利用“逐层”打印技术工业设计汽车航空航3建筑3D打印技术建筑3D打印技术4建筑3D打印技术建筑3D打印技术5建筑3D打印技术建筑3D打印技术6建筑3D打印技术建筑3D打印技术7建筑3D打印技术建筑3D打印技术8建筑3D打印技术建筑3D打印技术9建筑3D打印技术Building3DPrintingTechnology建筑3D打印技术Building3DPrinti10技术原理「」将混凝土构件利用计算机进行3D建模和分割生产三维信息，然后将配制好的混凝土拌合物通过挤出装置，按照设定好的程序，通过机械控制，由喷嘴挤出进行打印，最后得到混凝土构件。建筑3D打印技术Building3DPrintingTechnology技术原理「」将混凝土构件利用计算机进行3D11建筑3D打印技术的发展课件12「」轮廓工艺是一项混合技术，主要包括外部轮廓和内部轮廓两部分，通过挤压成型形成外部轮廓，再通过挤压浇筑或注入来填充内部。工艺轮廓工艺「」轮廓工艺是一项混合技术，主要包括外部轮廓和13轮廓工艺「」工艺轮廓工艺「」工艺14无模成型节省材料施工工期短人工需量求少可打印复杂结构无模成型节省材料施工工期短人工需量15建筑3D打印材料Building3DPrintingMaterials建筑3D打印材料Building3DPrinti16材料催生技术技术催生材料Materials建筑3D打印材料Building3DPrintingMaterials材料技术Materials建筑3D打印材料Build17凝结时间骨料粒径配合比外加剂建筑3D打印技术特性对材料的要求技术催生材料凝结时间骨料粒径配合比外加剂建筑3D打印技术特性对材料的要求18技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求凝结时间技术特性：无支撑

、逐层打印、轮廓工艺材料特性需求：相对较快的凝结时间；

相对较快的强度发展。改良方法:1.改变水泥矿物组成、熟料细度等；

2.采用凝结与强度发展较快的水泥；

（采用硫铝酸盐水泥、铝酸盐性

硅酸盐水泥）技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求凝结时间技术特性19技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求技术特性：无支撑

、逐层打印、轮廓工艺材料特性需求：相对较快的凝结时间；

相对较快的强度发展。改良方法:1.改变水泥矿物组成、熟料细度等；

2.采用凝结与强度发展较快的水泥；

（采用硫铝酸盐水泥、铝酸盐性

硅酸盐水泥）技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求技术特性：无支撑20技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求骨料粒径技术特性：喷嘴工艺施工材料特性需求:合适的骨料粒径大小

过大:堵塞喷嘴；

过小:水化速率过快，水化热过高改良方法:寻找合适的骨料粒径技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求骨料粒径技术特性21技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求技术特性：喷嘴工艺施工材料特性需求:合适的骨料粒径大小

过大:堵塞喷嘴；

过小:水化速率过快，水化热过高改良方法:寻找合适的骨料粒径技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求技术特性：喷嘴工22技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求配合比技术特性：无支撑

、逐层打印、轮廓工艺材料特性需求:除了满足施工形态需求外，还

要满足耐久性与强度的需求。改良方法:基于3D打印技术的特点，建立新的

理论，开展新的研究。建立新的计

算模型，以及硬化理论模型、服役

寿命预测模型等。技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求配合比技术特性：23技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求技术特性：无支撑

、逐层打印、轮廓工艺材料特性需求:除了满足施工形态需求外，还

要满足耐久性与强度的需求。改良方法:基于3D打印技术的特点，建立新的

理论，开展新的研究。建立新的计

算模型，以及硬化理论模型、服役

寿命预测模型等。技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求技术特性：无支撑24技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求外加剂技术特性：无支撑

、逐层打印、轮廓工艺材料特性需求:良好的出泵形态保持能力；

良好的体积稳定性；

较高的塑性粘度；不具有流淌性却具有好的可塑性改良方法:加入促凝剂、早强剂、复合体积稳定

剂（VS）、合成纤维等，改良胶凝材

料形态与体积稳定性技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求外加剂技术特性：25不具有流淌性却具有好的可塑性同时应有较快的凝结时间和较高的早期强度。技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求不具有流淌性却具有好的可塑性技术催生材料建筑3D打印技术特性26材料促进技术地质聚合物水泥GeopolymersCement材料促进技术地质聚合物水泥27材料促进技术地质聚合物是由共价键相连的矿物分子所组成的链或网络。Geopolymersarechainsornetworksofmineralmoleculeslinkedwithco-valentbonds.材料促进技术地质聚合物是由共价键相连的矿物分子所组成的链或网28材料促进技术波特兰水泥与地质聚合物水泥PortlandCementChemistryVS.GeopolymerChemistry材料促进技术波特兰水泥与地质聚合物水泥29矿物聚合材料水泥材料促进技术绝缘性高冻融循环耐受性高冻融循环耐受性触变性可调整的凝结时间热冲击耐受性耐火性流动性稳定的高强度盐碱、酸耐受性矿物聚合材料水泥材料促进技术绝缘性高冻融循环耐受性高冻融循环30建筑3D打印前瞻Building3DPrintingPreview建筑3D打印前瞻Building3DPrinti31建筑3D打印前瞻Building3DPrintingPreview值得期待的未来更少的建筑垃圾更为广泛的原材料更少的劳动力投入更智能化的建筑过程更短的建设周期更多的结构可能性更低的建造成本使星际建筑成为可能建筑3D打印前瞻Building3DPrinti32建筑3D打印前瞻Building3DPrintingPreview值得期待的未来建筑3D打印前瞻Building3DPrinti33建筑3D打印前瞻Building3DPrintingPreview值得期待的未来建筑3D打印前瞻Building3DPrinti34建筑3D打印前瞻Building3DPrintingPreview值得期待的未来建筑3D打印前瞻Building3DPrinti35建筑3D打印前瞻Building3DPrintingPreview尚需解决的问题水泥材料的合适配方配套软件的开发打印精度不足打印设备成本较高无法适应大规模制造结构耐久性问题建筑3D打印前瞻Building3DPrinti36参考文献Reference杨建江,陈响.3D打印建筑技术及应用趋势[J].施工技术,2015,44(10):84-88.CesarettiG,DiniE,KestelierXD,etal.BuildingcomponentsforanoutpostontheLunarsoilbymeansofanovel3Dprintingtechnology[J].ActaAstronautica,2014,93(1):430-450.范诗建,杜骁,陈兵.磷酸盐水泥在3D打印技术中的应用研究[J].新型建筑材料,2015,42(1):1-4.蔺喜强,张涛,霍亮,等.水泥基建筑3D打印材料的关键技术及应用研究[C]//全国特种混凝土技术.2015.张大旺,王栋民.3D打印混凝土材料及混凝土建筑技术进展[J].硅酸盐通报,2015,34(6):1583-1588.Prof.Dr.JosephDavidovitsGeopolymerInstitute02100Saint-Quentin,France,EnvironmentallyDrivenGeopolymerCementApplications.RENCA-geocementWikipedia:Geopolymer;/wiki/Geopolymer参考文献Reference杨建江,陈响.3D打印建筑技术37ThanksThanks38建筑3D打印技术的发展课件39建筑3D打印材料Building3DPrintingMaterials建筑3D打印材料Building3DPrinti40建筑3D打印技术建筑3D打印材料◈建筑3D打印前瞻Main建筑3D打印技术建筑3D打印材料◈建筑3D打印前413D打印技术是什么？利用“逐层”打印技术在三维空间内利用各类材料打印三维实体产品的技术工业设计汽车航空航天生物医学电子土木工程……3D打印技术是什么？利用“逐层”打印技术工业设计汽车航空航42建筑3D打印技术建筑3D打印技术43建筑3D打印技术建筑3D打印技术44建筑3D打印技术建筑3D打印技术45建筑3D打印技术建筑3D打印技术46建筑3D打印技术建筑3D打印技术47建筑3D打印技术建筑3D打印技术48建筑3D打印技术Building3DPrintingTechnology建筑3D打印技术Building3DPrinti49技术原理「」将混凝土构件利用计算机进行3D建模和分割生产三维信息，然后将配制好的混凝土拌合物通过挤出装置，按照设定好的程序，通过机械控制，由喷嘴挤出进行打印，最后得到混凝土构件。建筑3D打印技术Building3DPrintingTechnology技术原理「」将混凝土构件利用计算机进行3D50建筑3D打印技术的发展课件51「」轮廓工艺是一项混合技术，主要包括外部轮廓和内部轮廓两部分，通过挤压成型形成外部轮廓，再通过挤压浇筑或注入来填充内部。工艺轮廓工艺「」轮廓工艺是一项混合技术，主要包括外部轮廓和52轮廓工艺「」工艺轮廓工艺「」工艺53无模成型节省材料施工工期短人工需量求少可打印复杂结构无模成型节省材料施工工期短人工需量54建筑3D打印材料Building3DPrintingMaterials建筑3D打印材料Building3DPrinti55材料催生技术技术催生材料Materials建筑3D打印材料Building3DPrintingMaterials材料技术Materials建筑3D打印材料Build56凝结时间骨料粒径配合比外加剂建筑3D打印技术特性对材料的要求技术催生材料凝结时间骨料粒径配合比外加剂建筑3D打印技术特性对材料的要求57技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求凝结时间技术特性：无支撑

、逐层打印、轮廓工艺材料特性需求：相对较快的凝结时间；

相对较快的强度发展。改良方法:1.改变水泥矿物组成、熟料细度等；

2.采用凝结与强度发展较快的水泥；

（采用硫铝酸盐水泥、铝酸盐性

硅酸盐水泥）技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求凝结时间技术特性58技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求技术特性：无支撑

、逐层打印、轮廓工艺材料特性需求：相对较快的凝结时间；

相对较快的强度发展。改良方法:1.改变水泥矿物组成、熟料细度等；

2.采用凝结与强度发展较快的水泥；

（采用硫铝酸盐水泥、铝酸盐性

硅酸盐水泥）技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求技术特性：无支撑59技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求骨料粒径技术特性：喷嘴工艺施工材料特性需求:合适的骨料粒径大小

过大:堵塞喷嘴；

过小:水化速率过快，水化热过高改良方法:寻找合适的骨料粒径技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求骨料粒径技术特性60技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求技术特性：喷嘴工艺施工材料特性需求:合适的骨料粒径大小

过大:堵塞喷嘴；

过小:水化速率过快，水化热过高改良方法:寻找合适的骨料粒径技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求技术特性：喷嘴工61技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求配合比技术特性：无支撑

、逐层打印、轮廓工艺材料特性需求:除了满足施工形态需求外，还

要满足耐久性与强度的需求。改良方法:基于3D打印技术的特点，建立新的

理论，开展新的研究。建立新的计

算模型，以及硬化理论模型、服役

寿命预测模型等。技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求配合比技术特性：62技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求技术特性：无支撑

、逐层打印、轮廓工艺材料特性需求:除了满足施工形态需求外，还

要满足耐久性与强度的需求。改良方法:基于3D打印技术的特点，建立新的

理论，开展新的研究。建立新的计

算模型，以及硬化理论模型、服役

寿命预测模型等。技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求技术特性：无支撑63技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求外加剂技术特性：无支撑

、逐层打印、轮廓工艺材料特性需求:良好的出泵形态保持能力；

良好的体积稳定性；

较高的塑性粘度；不具有流淌性却具有好的可塑性改良方法:加入促凝剂、早强剂、复合体积稳定

剂（VS）、合成纤维等，改良胶凝材

料形态与体积稳定性技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求外加剂技术特性：64不具有流淌性却具有好的可塑性同时应有较快的凝结时间和较高的早期强度。技术催生材料建筑3D打印技术特性对材料的要求不具有流淌性却具有好的可塑性技术催生材料建筑3D打印技术特性65材料促进技术地质聚合物水泥GeopolymersCement材料促进技术地质聚合物水泥66材料促进技术地质聚合物是由共价键相连的矿物分子所组成的链或网络。Geopolymersarechainsornetworksofmineralmoleculeslinkedwithco-valentbonds.材料促进技术地质聚合物是由共价键相连的矿物分子所组成的链或网67材料促进技术波特兰水泥与地质聚合物水泥PortlandCementChemistryVS.GeopolymerChemistry材料促进技术波特兰水泥与地质聚合物水泥68矿物聚合材料水泥材料促进技术绝缘性高冻融循环耐受性高冻融循环耐受性触变性可调整的凝结时间热冲击耐受性耐火性流动性稳定的高强度盐碱、酸耐受性矿物聚合材料水泥材料促进技术绝缘性高冻融循环耐受性高冻融循环69建筑3D打印前瞻Building3DPrintingPreview建筑3D打印前瞻Building3DPrinti70建筑3D打印前瞻Building3DPrintingPreview值得期待的未来更少的建筑垃圾更为广泛的原材料更少的劳动力投入更智能化的建筑过程更短的建设周期更多的结构可能性更低的建造成本使星际建筑成为可能建筑3D打印前瞻Building3DPrinti71建筑3D打印前瞻Building3DPrintingPreview值得期待的未来建筑3D打印前瞻Building3DPrinti72建筑3D打印前瞻Building3DPrinting