Züblin 利用 3D 打印机建造了“世界首创”的承重混凝土墙

Züblin 使用 Putzmeister 3D 打印机在德国为 Strabag 建造了一个仓库（图片：Putzmeister）

该建筑是 Strabag Baumaschinentechnik International 在德国斯图加特的最新仓库，其建设既将为 Strabag 创建一个新设施，又将测试 Züblin 的 3D 打印能力和工艺。

该机器采用普茨迈斯特公司的KARLOS移动式混凝土打印机，其桅杆臂的作业半径达26米。祖布林表示，如此大的跨度使得“通过特殊的打印头，根据预先设定的数字蓝图，精确地分层浇筑混凝土”成为可能。

Züblin 公司技术服务建设和技术主管 Alexander Kuhn 表示：“KARLOS 打印工艺的基础是一台智能车载混凝土泵，其伸缩臂可以使用专门开发的打印头，沿着三维空间中预定的路径自动移动和输送混凝土。

迄今为止，3D混凝土打印面临的主要挑战在于该技术缺乏大规模应用的可扩展性。“目前主要采用的是所谓的门式打印机，这种打印机仅限于建造小型建筑，”祖布林说道。

该公司补充说，KARLOS 具有更大的灵活性和范围，这为可扩展性提供了可能——即使是大型项目。

库恩补充道：“与其他混凝土或砂浆打印技术（如使用龙门打印机）相比，这项‘世界首创’技术的经济优势在于其灵活性和应用范围，以及能够一步打印出符合相关标准和法规的承重实心墙。”

在 Putzmeister 3D 打印机 KARLOS 完成混凝土浆料浇筑后，Strabag 仓库竣工了。（图片：Putzmeister）

通过以矩形方式输送水泥浆，就像砖块的形状一样（而不是像大多数 3D 混凝土打印机那样采用圆角），方形墙体能够支撑建筑物的重量。

库恩补充道：“每一层的立方体横截面堆叠在一起，形成无钢筋但承重的混凝土墙，无需任何进一步的施工步骤。”他还指出，“此工艺中使用的材料是普通混凝土，C30/37，符合 EC2 标准。”

利用自动化的各个方面

然而，这个项目并非一帆风顺。库恩补充说，多方面且动态的规划有助于将整个结构整合起来。

他承认：“获得承载能力的主要挑战在于混凝土技术和工艺技术的结合。一方面，混凝土配方必须考虑到早期强度以及泵送过程中的适当一致性；另一方面，泵送臂的位置和移动速度必须得到精确控制。”

“此外，”他继续说道，“控制和监测混凝土的收缩行为及其强度增长至关重要，以避免每一层内部以及相邻层之间出现裂缝，这可能导致新浇筑的墙体部分在达到最终混凝土强度之前坍塌，和/或在达到最终混凝土强度之后（部分地）丧失墙体的机械性能。”

Züblin表示，结合电气化、数字化规划和BIM模型在本项目中的应用，他们希望能够为未来开发出新的施工方法。

该公司表示：“从BIM模型（建筑信息模型）的数字化规划到3D打印的实施，整个生产步骤的结合彻底改变了建筑流程。自动化显著简化并加快了工作流程。”

“除了完全消除模板工作外，该方法的经济和生态优势还包括一次性生产实心墙体横截面以及使用减少_二氧化碳排放的混凝土。

“通过为全电动机器仅使用绿色电力，并使用减少_二氧化碳排放的混凝土，Züblin 和 Putzmeister 为使未来的建筑施工更加可持续做出了重要贡献。”