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专硕系列讲座—混凝土3D打印的发展与探索

      

       2019119日下午,王里教授在亚博APP手机版中心做了名为“混凝土3D打印的发展与探索”的专题讲座,宋美霞老师以及专硕中心的学生聆听了此次讲座。

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    讲座以视频的形式作为开始,视频主要展示了亚博APP手机版于建国七十周年之际成功完成了装配式3D打印赵州桥这一事件—对我国建筑工业化具有重要意义。王里教授还指出学校就应该以科学与技术而闻名,这一点引起了在场全体师生的一致认同。

接下来,王教授向同学们介绍了土木行业的现状,当前的建筑业存在形形色色的问题,比如建筑垃圾、环境污染、安全隐患、噪音污染、劳动力短缺等等。因而智能建造势在必行,装配式建筑的数字化与自动化建造也势在必行。其中装配式3D打印具有用现代化机器人替代建筑工人进而解决劳动力短缺的优势,还可以在完成建筑的基础上保质保量。

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以此为切口,紧接着王教授以鸟巢和蛛网为例展开了对3D打印技术的简介,从古代的用草木、石块到现代用砖头、钢筋水泥搭建房屋这都属于3D建筑,从活字印刷术到3D打印内脏、骨骼并用于医疗手段,这也是3D技术的发展。直到20132014年出现3D打印建筑,自此之后,3D打印产业迅猛发展,应用领域也涵盖了医疗、军工、食品、器具、医药、服装等多个领域。3D打印应用实例还要从美国打印核潜艇、荷兰打印钢桥说起,之后意大利、德国、俄罗斯、西班牙等多个国家也纷纷做出尝试。国内也出现了一批3D打印的建筑,例如通州的3D打印别墅、苏州的3D打印庭院和南京(东南大学)的3D打印桥栏,这其中最亮眼的莫过于亚博APP手机版的“赵州桥”。不仅河北卫视报道了亚博APP手机版马国伟教授在3D打印混凝土技术等先进建造领域上的研究成果,央视对该技术也有褒奖。

亚博APP手机版实验室2017年开始打印3D桥梁模型,过程中有待解决的技术问题,例如材料的配制工艺,基于流动性、挤出性、建造性、凝结性和早期刚度考虑的打印材料的设计,以及新型材料的设计。其中也不乏机遇与挑战,通过与BIM、拓扑优任、新材料、机器人、装配式建筑、物联网和智能感知的结合很好的解决了问题。

装配式3D打印技术不仅可以利用河道淤泥制作生产原料,而且可以对生活、工业、建筑垃圾等固废资源再生利用,这也是我们对这项技术的发展高度关注的原因之一。这项技术在未来还有可能用于工程修复、交通基础设施智能建造、建筑工业化以及新农村建设中去,甚至有可能在月球打印宇航员的生活居住室,这些都是可以展望的未来。

王教授在讲座的最后提到为什么建造模型选取了赵州桥,不仅是因为河工大是隶属于河北的高校,更是因为赵州桥是世界桥梁史中的一个闪光点,它独特的设计理念用现代化的建造方式再诠释一遍,必然会赋予它新的意义。而河工大的“赵州桥”虽然暂时是作为一座实验性质的建筑,目前尚在收集实验数据阶段,但是设计者对它桥身每一处的展示都从未敷衍,桥身刻有显示从1903-2019其中几个年份的数字,记录的是亚博APP手机版几次重大变迁的时间,而傍晚八九点在光照下,又会出现一排箭头从1903建校年指向2019。这别具匠心的设计,不可谓不精巧。

讲座在师生们的掌声中落幕,但是满满的 自豪感填满了每一个人的胸膛,经久不散。

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