日本清水建設(shè)株式會(huì)社于2023年6月7日宣布，首次將自主研發(fā)的“結(jié)構(gòu)用LACTM”作為混凝土材料，應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)的3D打印施工。該材料被應(yīng)用于該公司在東京都江東區(qū)正在建設(shè)的“潮見(jiàn)創(chuàng)新中心（暫定名稱(chēng)）”停車(chē)場(chǎng)的屋頂結(jié)構(gòu)中。

結(jié)構(gòu)用LACTM是一種在纖維增強(qiáng)水泥復(fù)合材料“LACTM”中混入粗骨料而成的混凝土材料，清水建設(shè)自主研發(fā)用于3D打印。作為可用于建筑主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的指定建材，其獲得了日本國(guó)土交通大臣的認(rèn)證，是日本唯一獲得部長(zhǎng)級(jí)認(rèn)證指定建材的3D打印材料。

由此，在建筑中，以往僅限于非結(jié)構(gòu)件和精裝修構(gòu)件的3D打印施工的應(yīng)用范圍得到了極大的拓展。此外，通過(guò)將打印材料用于結(jié)構(gòu)件，可以最大限度地減少結(jié)構(gòu)件的橫截面，同時(shí)避免了以往將打印材料應(yīng)用于結(jié)構(gòu)件時(shí)需要單獨(dú)獲得部長(zhǎng)級(jí)認(rèn)證的問(wèn)題。

此次，將層壓結(jié)構(gòu)用LACTM構(gòu)建的“打印結(jié)構(gòu)”應(yīng)用于圍繞膜屋頂周邊的拱形結(jié)構(gòu)的一部分。同時(shí)，將可作為結(jié)構(gòu)的一部分包含在結(jié)構(gòu)計(jì)算中的“打印結(jié)構(gòu)模板”用作支撐屋頂斜柱的混凝土模板。使用打印結(jié)構(gòu)的建筑只需通過(guò)正常的確認(rèn)申請(qǐng)程序即可完成，無(wú)需單獨(dú)獲得部長(zhǎng)級(jí)認(rèn)證。

應(yīng)用于屋頂?shù)拇蛴〗Y(jié)構(gòu)，通過(guò)機(jī)械臂式3D打印機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)用LACTM的層疊、以及在預(yù)定打印層之間鋪設(shè)鋼筋而形成。由于結(jié)構(gòu)用LACTM具有與高強(qiáng)混凝土相同的性能和高抗剪強(qiáng)度，因此僅通過(guò)在層間軸向鋪設(shè)的主筋來(lái)確保結(jié)構(gòu)件所需的結(jié)構(gòu)性能。

該打印結(jié)構(gòu)件具有構(gòu)件橫截面逐漸變化的拱形形狀，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的最佳形狀。打印時(shí)精細(xì)控制噴嘴的移動(dòng)速度，可以直接形成復(fù)雜的形狀。

此外，用于斜柱施工的打印結(jié)構(gòu)模板也可用作RC柱的結(jié)構(gòu)。據(jù)此，與使用非結(jié)構(gòu)打印模板的情況相比，可以減少澆注到模板中的混凝土用量，并可以最大限度地減少整個(gè)構(gòu)件的橫截面積。

未來(lái)，該公司將繼續(xù)致力于技術(shù)開(kāi)發(fā)，以擴(kuò)大應(yīng)用范圍并進(jìn)一步提高打印施工的效率。