■田冠飞
众所周知，建材生产、建筑施工、建筑运行三大环节是建筑行业减碳、降碳的关键。混凝土3D打印施工，因其可以实现免模板施工、工厂装配式内装、打印精确从而避免资源浪费等，在助力实现建筑行业“双碳”目标方面具有明显优势。
据了解，混凝土3D打印从概念提出到应用已有20年的历史，但是水泥基材料3D打印兴起较晚，是当前全球建筑行业研究的一个热点方向。在较为成熟的金属和塑料3D打印行业，其材料和成本是制约发展的两大关键因素。可打印的材料种类有限，环保性差且达到民用标准较难。高精度3D打印机通常比较大型且价格昂贵，专利技术也更多掌握在国外巨头公司手中，且核心部件很难实现国产化。
相对于金属和塑料3D打印，混凝土3D打印行业完全不同，不仅可用打印材料种类较多，且能解决固废问题，综合成本相比传统建筑方式还更具优势。目前，我国工业级混凝土3D打印机的软件、硬件技术日趋成熟，已达到国际先进水平，并实现了完全国产化，而且混凝土3D打印不仅能满足异型建筑设计，还可以在设计环节融入更多低碳概念，因地制宜，少人工、多天然，减少后期建筑运行的用能需求。
混凝土3D打印作品 田冠飞/供图
提到混凝土3D打印技术在碳减排当中的优势，笔者认为，在利用固废方面，混凝土3D打印领域如何大幅提高固废利用率是关键。按照现行标准T/CECS 786—2020《混凝土3D打印技术规程》对打印原材料的技术指标提出了明确要求，与普通混凝土的原材料性能要求差异不大。但是如何大掺量利用固废，还有很多工作需要去做。而在材料发展方面，作为打印油墨材料对混凝土3D打印发展十分重要。如快凝早强是对材料性能的基本要求，凝结时间应在20～60min之间，2h抗压强度应达到10～20MPa，28d抗压强度应达到50～60MPa。因此，开发更多性价比较高的功能性混凝土3D打印材料，兼具绿色、节能、低碳的特点，并保证工作性能、形态稳定性和强度均能满足混凝土3D打印的连续性和结构安全性要求，这样的材料将会极大地推动行业发展，同时也是建筑材料行业应该重点关注的方向。
除此之外，笔者认为标准规范、工程应用，是影响混凝土3D打印行业的关键。特别是建筑行业的标准规范，是影响先进技术应用和普及的先决条件。更多的混凝土3D打印工程的出现，势必快速促进混凝土3D打印行业发展，也符合国家“十四五”对于建筑行业智能建造技术的战略规划，更是解决建筑工人紧缺这一行业痛点的重要方式。
（作者系杭州冠力智能科技有限公司创始人）
本文原载于《中国建材报》6月27日8版
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