密歇根大学正在酝酿一些有趣的事情！一个由研究人员和建筑师组成的团队一直在研究混凝土3D打印，以开发比传统解决方案更高效的施工工艺。他们声称设计了一种超轻、无废物的混凝土，与“传统”混凝土相比，该混凝土将使结构重量减轻72%。因此，通过将这种混凝土与拓扑优化软件相结合，他们可以创建能量、材料、时间和重量密集度较低的结构。
正如你所知，建筑业越来越多地利用增材制造的优势，越来越多的建筑工地配备了3D混凝土打印机，以降低成本、劳动力和材料消耗。然而，要小心，因为我们还远远没有看到这些机器在建筑工地上变得司空见惯——即使一些3D打印的房屋开始出现。话虽如此，尽管密歇根大学的团队表示，3D打印在该行业似乎正在取得进展，但仍有很多进展需要取得。
这项工作由建筑师兼建筑助理教授Mania Aghaei Meibodi和密歇根大学19所学院之一Taubman建筑与城市规划学院的建筑助理教授Aghaei Meibodi以及研究人员Alireza Bayramvand和Yuxin Lin领导。他们解释说， “以前围绕3D混凝土打印（3DCP）的方法旨在将施工数字化并减少混凝土消耗。然而，最广泛使用的方法具有几何限制，限制了其应用于正交墙等简单形状。这导致混凝土消耗高，并限制了其在需要分支和angu等复杂形状的轻质形式中的应用lar管状形式、悬挑、层悬臂和细丝截面或角度变化。”
因此，该团队开发了一种系统和计算方法，可以根据所需结构的形状和几何特征沉积非平面和可变的混凝土层。要做到这一点，它依赖于拓扑优化，拓扑优化根据施加的载荷来确定所需的材料数量及其位置。因此，根据Mania Aghaei Meibodi的说法，这种方法将提供“用过量的材料[消除]不必要的过度建筑的可能性。所有这些因素加在一起意味着我们可以以更低的成本建造更好、更环保的结构。”
为了展示他们工艺的好处，他们设计了“壳墙”，这是一种用机械臂搭建的混凝土结构。它有一个复杂的弯曲形状，并且只使用必要的材料。非平面3D打印是市场上已经在探索的一个概念，尽管它主要用于热塑性塑料和FDM/FFF工艺。因此，这是混凝土的一个有趣的发展，我们迫不及待地想知道这种方法会对建筑市场产生什么影响。与此同时，你可以在这里找到更多信息。
