超高強度混凝土和沙子3D打印的組合，用于創(chuàng)意建筑

增材制造幾乎每天都在為建筑領(lǐng)域開辟全新的設(shè)計可能性和前所未有的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，該技術(shù)與超高強度混凝土（UHFB）等新材料的結(jié)合，也被稱為 “超高性能混凝土”（UHPC），實現(xiàn)了廣泛的設(shè)計可能性，如生產(chǎn)極薄的部件和鏡面光滑或絲狀表面。

超高性能混凝土（UHCP）--未來的混凝土

縮寫UHPC是指 “超高性能混凝土”。這個術(shù)語是指具有特別高的密度和強度的混凝土類型。要屬于這個類別，混凝土混合物必須滿足各種特征。例如，通常區(qū)別于普通混凝土的極限，沒有標(biāo)準(zhǔn)的定義，是抗壓強度超過150N/mm2，水灰比（w/c比）低于0.25kg/cm3。水灰比描述了水的質(zhì)量和混凝土的質(zhì)量之間的比率。在德語區(qū)，UHCP這個詞已經(jīng)很普遍了，就像超高性能混凝土（UHFB）這個翻譯一樣。UHCP混凝土具有特殊的性能，特別是在其表面方面。由于添加了細料，UHCP的特點是表面無孔，因此更能抵抗環(huán)境的影響。由于其強度高，這種建筑材料特別適合于花絲狀建筑。

借助增材制造的創(chuàng)意混凝土建筑

巴黎EZCT建筑與設(shè)計研究工作室的建筑師菲利普-莫雷爾是第一批使用3D打印機的砂模進行超高強度混凝土研究的先驅(qū)者之一。

在2014年奧爾良FRAC中心的建筑展上，為了一個壯觀的UHPC展品，voxeljet總共打印了130個用于混凝土澆注的半成品砂模。為了達到最精細的混凝土結(jié)構(gòu)，在印刷之后，模具的兩半都浸透了環(huán)氧樹脂，然后再進行膠合。之后，用超高強度混凝土澆筑和各個部件的組裝被提上日程。

我們所需要的是一個快速和具有成本效益的過程，以生產(chǎn)用于UHPC鑄造的模具。目前，在快速Voxeljet機器上3D打印砂模是我們研究工作的唯一經(jīng)濟選擇。

菲利普-莫雷爾，建筑師EZCT建筑與設(shè)計研究工作室

為了展示復(fù)雜的結(jié)構(gòu)是如何由UHPC創(chuàng)造出來的，Philippe Morel只是部分拆除了部件上的3D打印砂模。作為這種制造方法的未來替代方案，菲利普-莫雷爾認(rèn)為只有用高強度混凝土直接3D打印部件，而不需要通過砂模進行分流。但混合方法仍然是可以想象的，而且也被廣泛使用。用于混凝土澆注的大型模板元件的3D打印。