2020年5月6日，南极熊从外媒获悉， 来自墨西拿大学的研究人员配制了一种轻质发泡混凝土，可以更有效地3D打印建筑结构，无需任何模板。与传统的轻质发泡混凝土不同，这种新型材料(3DPC)由于粘度非常高，能够在 "熔融 "或 "新鲜 "状态下保持其形状。经过广泛的测试，该团队还发现这种特殊配方的混凝土的抗压强度高于传统混凝土（CC），因此有可能被用于工业用途。
轻质泡沫混凝土
发泡混凝土是指注入发泡剂以添加空气的低密度水泥基材料。混合料中气泡的存在往往会使混凝土具有一些特殊的特性，如轻质、隔热、吸音和耐火等，这些特性在建筑行业中都是非常理想的。然而，发泡混凝土的轻质特性也有其缺点。传统的发泡混凝土往往表现出较低的机械强度和不稳定性，使其不适合用于任何实际建筑。
Messina的研究人员用三种不同类型的市售水泥配制出了自己的新型轻质3DPC混合物，并以 "Foamin C "作为发泡剂。
△比较CC（左）和3DPC（右）的截面空隙分布，图片来源：麦地那大学。
混凝土与混凝土的对比
该研究以两种不同的方式对3DPC与CC进行了比较。第一种是比较两种混凝土在新鲜状态下的尺寸稳定性（挤压试验），第二种是抗压强度的比拼。
△测试前正在成型的水泥样品，照片由麦地那大学提供。
六个高4.5厘米的立方体试样由两种水泥在新鲜状态下形成。这些立方体被静置40分钟，并对两种材料的 "坍落度距离 "进行了测量和记录。研究人员的结论是，他们的特殊配方的3DPC比标准CC的粘度大得多，并且可以无限期地保持其形状，而CC最终会变平。因此，这种新型混凝土可以在没有任何模板的情况下进行3D打印，并且能够充分支撑自己，直到固化过程结束。
△新鲜的立方体水泥试样进行挤压试验，休息时间为5分钟（上图为CC，下图为3DPC）。图片来源：墨西拿大学。
接下来，一组不同的类似试样在各种介质中进行固化，并对它们的抗压强度进行了对比。平均而言，该团队的3DPC在所有干密度（400-800kg/m3）下的抗压强度明显高于CC，这使得它能够承受建筑墙体中的应力。
按干密度和固化介质的水泥样品的抗压强度，图片来源：麦地那大学。
该研究的更多细节可以在题为 "3D-printable lightweight foamed concrete and comparison with classical foamed concrete in terms of fresh state properties and mechanical strength "的论文中找到。该论文由Devid Falliano、Dario De Domenico、Guiseppe Ricciardi和Ernesto Gugliandolo共同撰写。
编译自：3dprintingindustry
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