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“瞬間成形”新型混凝土3D打印房屋,COBOD和CEMEX強強聯手

導讀:建筑3D打印技術近年來發展迅速,世界各地涌現出的3D打印房屋的案例早已屢見不鮮,伴隨而生的還有各種環保、低成本、可持續發展的新型建筑材料。

2021年12月24日,南極熊獲悉,墨西哥建筑材料供應商西麥斯(CEMEX)就開發了一種將普通混凝土轉化為多功能骨料的方法,并在非洲大陸用它3D打印了一個低成本的房屋。

這種D.fab外加劑增強型混凝土是西麥斯與3D打印機制造商COBOD共同合作開發的,據說它可以瞬間獲得形狀,使其具有顯著的施工準備時間和成本最小化潛力。這兩家公司已經對他們的混凝土進行了測試,與承包商Power2Build合作,建造了安哥拉的第一個3D打印房屋,他們說現在它可以有更廣泛的應用。

Power2Build公司的首席執行官RicardoAlmeida說:"為了解決世界上經濟適用住房的需求,不僅需要一種能夠更快地建造的技術,還需要像普通混凝土一樣具有成本效益的材料。有了這個解決方案,混凝土的強度和質量與3D打印的速度和自動化相結合,我們可以幫助解決安哥拉和其他地方的經濟適用房危機。"

△COBOD和CEMEX在安哥拉的3D打印房屋。圖片來自BimPlus。

西麥斯和COBOD的合作

自1906年成立以來,西麥斯已經從一家地方公司發展成為一家跨國建筑材料和服務提供商,全球收入達150億美元。雖然該公司專門開發預拌混凝土、水泥和骨料,但它也提供安裝瀝青,以及為客戶制造混凝土砌塊鋪面、軌道產品和預定制磚塊。

過去,西麥斯利用其建筑材料的專業知識,幫助瓦倫西亞技術大學分拆的Be More 3D公司在其西班牙校區建造了一座3D打印平房。據報道,這座建筑結構只用了12個小時,由西麥斯提供的添加劑強化的水泥建造。

然而,盡管這個項目很成功,但它在很大程度上是一個概念驗證的舉措,是西麥斯材料的3D打印測試案例,因此為了幫助擴大技術的應用,它現在已經與經驗豐富的COBOD展開合作。

"COBOD早在2017年就開始了3D建筑打印,而我們也有自己制作的混凝土配方,"COBOD創始人Henrik Lund-Nielsen解釋說。"我們不得不使用很多的配方水泥來使材料發揮作用,其結果并不像我們所期望的那樣高效。然而,我們繼續尋找普通混凝土的解決方案,這對我們技術的大規模應用至關重要。我們非常高興Cemex公司接受了這一挑戰,并為我們合作開發新的解決方案感到自豪。"

△一名團隊成員慶祝Be More 3D公司的3D打印平房完工。照片來自Be More 3D。

可以3D打印的混凝土

目前,許多建筑3D打印公司使用專有的混凝土混合物,在逐層工作流程中建造結構,這對那些在3D打印行業工作的人來說無疑是熟悉的。例如,早期的市場領導者ICON公司已經開發了一種 "Lavacrete"材料,用于其大型Vulcan機器,而Mighty Buildings公司則提出了自己的石質建筑礦物。

由于使用普通混凝土時出現的流動性問題,這些公司實際上被迫開始嘗試自己配制建筑材料,但這種自行開發的混凝土也能夠幫助他們摒棄傳統施工過程中使用的廢棄模具和框架,從而提高他們技術的成本節約潛力。

然而,COBOD和CEMEX表示新材料開發成功后,他們現在已經克服了阻礙普通混凝土3D打印的路障。具體來說,西麥斯已經想出了一種使其更具流動性和延展性的方法:通過在預拌混凝土中加入專有的D.fab系列添加劑,使混凝土能夠被定制,并在3D打印期間促進沉積。

CEMEX公司聲稱它已經設計出一種方法,允許在建筑中使用當地那些容易獲得的材料,這可以使新的、更實惠的結構在世界各地被建造。為了測試這個想法,西麥斯和COBOD首次與房屋建筑商Power2Build一起使用這種材料,在安哥拉首都羅安達建造了一座獨特的全3D打印房屋。

據Power2Build稱,該建筑的執行速度和出色的建筑質量使其成為該技術應用的 "真正革命",而這種新型水泥展現出的極大兼容性讓安哥拉人能夠以樂觀的態度看待住房市場。

西麥斯可持續發展、商業和運營發展執行副總裁胡安-羅梅羅解釋說:"與COBOD合作,我們為客戶開發了一種優于以往產品的新體驗。我們的創新努力使我們處于新技術的前沿,為建設一個更美好的未來做出了貢獻。這個革命性的3D打印系統的引進,證明了我們以客戶為中心的思維方式和對持續創新和改進的不懈努力。"

△COBOD的技術之前已經在非洲部署,在馬拉維3D打印了一所學校。照片來自Bennie Khanyizira。

COBOD強大的建筑能力

盡管混凝土3D打印仍處于相對早期的發展階段,但COBOD已經在多個方面證明了該技術的成本節約潛力。據透露,該公司的機器在上個月就已經被Alquist3D、PERI集團和佛羅里達州的Printed Farms部署,用于建造三個新的美國經濟適用房。

COBOD的BOD 2系統也曾在非洲使用過,目的是通過3D打印整個學校來幫助解決馬拉維的長期教室短缺問題。作為與14Trees合作項目的一部分,這個56平方米的結構在18個小時內完成,據說在這個過程中可以節省70%的材料,并大大降低了成本。

除了住宅,COBOD的技術還將被用于建造極高的摩天大樓,如GE可再生能源公司創紀錄的風力渦輪機塔。預計將用拉法基-豪西蒙公司的專有材料建造200米高的塔,旨在促進全球可再生能源生產,同時降低能源的平準化成本。

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