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3D打印将废渣土变为建筑材料

木中君
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无论是盖楼还是修路,每个工地上都会产生大量的建筑渣土,想处理掉它们得花掉运费、消纳场等巨额开支,还会造成尘土污染。而在中国五矿所属二十二冶北京崇建公司的建筑渣土3D打印项目工作室,这些渣土就像变魔术一样,成为工地的围墙、护栏、保安亭等临时建筑,靠的就是该公司自主研发的全国首个建筑渣土3D打印技术,目前已经进入实用化阶段,计划在6月向北京崇建公司新开工项目推广这一技术。

项目负责人正在演示3D打印。

五分钟打出高强度零部件

位于通州次渠的一处安置房工地,一个渣土堆旁有一个板房,这儿就是北京崇建公司建筑渣土3D打印项目的工作室。一个大个头的3D打印机摆在屋子正中间,一旁是就地取材的一小堆渣土,玻璃橱窗内是各种形状的打印成品,触摸起来材质很硬。

“这些都是渣土3D打印机打出的成品,材质硬,抗压能达到每平方厘米至少承重200公斤,完全可以满足制作围栏、路牌、雕塑、保安亭等各类产品应用的需要。”项目负责人王恩鹏正和其他五位同事调试机器,他向记者演示了渣土3D打印的全流程。

向搅拌仓里加入渣土,再加入特别研发的“无模剂”,加入水,渣土就开始搅拌起来。王恩鹏说:“就像和面一样,无模剂起到了黏结作用,渣土更容易成型而且增加了强度。”搅拌完毕后,渣土成了泥状,传送到了电脑控制的机械臂喷嘴,随着轨道的精准制动,打印出了一个框状的零件,整个过程大概用了五分钟。打印出的成品只要晾上半个多小时,就可以应用了。

比人工施工效率高50倍

“这一块零件相当于三十多块砖的体量,渣土3D打印可以节省大量的建材。”王恩鹏说,零件就像积木一样,不用水泥等黏合剂,就能直接打印并拼装在一起。同样造一个建筑,渣土3D打印的成本是用砖搭建成本的三分之一,而且比传统人工施工方式效率提高了50倍。

“雕塑、花坛、假山、路砖等都能用上渣土3D打印。”王恩鹏畅想,公园如果需要雕塑或者假山,不用再花大价钱去买,完全可以利用渣土打印出成品,一些破损的公共设施也可随时随地打印出来。

目前,新一代的自动化机器已经有了具体方案,将实现自动上料、加水,并将在渣土里加入新一代无模剂,进一步提高打印成品的强度,现在还在配比的研发过程中。据介绍,北京崇建公司的建筑渣土3D打印技术已经到了应用阶段,已可以打印出各类成品,到今年6月,新一代机器将向多处工地推广。

据透露,下一步,团队还将研制无筋混凝土板和建筑垃圾的3D打印技术。

成品可销售 赚钱又环保

这个项目自成立以来,至今还不到一年时间。去年6月团队刚组建,为了制作出这一台渣土3D打印机,团队成员经历了艰辛的研发。要做机器需要材料,可很多工厂和五金店都没有卖,大到定制的机械轨道,小到一颗螺丝钉,团队基本上都靠网购。经历了成百上千次的机器调试和原料配比,可以顺利打印的渣土3D打印机才最终诞生。

“有了这项技术,花钱的事都变成了赚钱的事,打印出的建筑制品自己工地用不了,还可以卖钱。”北京崇建公司总经理赵亮算了一笔账:以一个20万平方米的住宅群体建筑为例,如果地下为二层,渣土量大约有15万立方米,即便渣土处理消纳只有5公里的运距,在北京市仅运输和消纳费用就达750万元,还有100万元的粉尘处理费。使用3D打印技术后,不仅可以节省一部分运输和处理费用,还减少了渣土外运和围墙、路面材料回运,因此减少了汽车尾气的排放,对城市雾霾治理发挥作用。

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