英國劍橋大學(xué)與企業(yè)攜手，以3D打印為基礎(chǔ)，可以在一小時內(nèi)制造出混凝土基礎(chǔ)，還能集成傳感器，不僅能自我檢測，之后還可以自我修復(fù)。
公路、吊橋、橋墩等雖然是常見的道路基礎(chǔ)設(shè)施，但背后的土木工程既復(fù)雜且不容差錯，負(fù)責(zé)用戶的安全與維系日常生活，其中一個重點就是端墻（headwall），這是個在排水溝或涵洞的出入口處的帶有孔隙的擋土結(jié)構(gòu)，防止填充物被沖走有著固定的作用，還可以為附屬橋梁和道路提供結(jié)構(gòu)支撐以及控制水流。
這是一項非常古老的土木工程，但團(tuán)隊正改造康瓦爾郡A30上的土木工程，直接用機(jī)器人3D打印機(jī)臂在現(xiàn)場構(gòu)建，快速鋪設(shè)混凝土層，而且一小時就能硬化，該工程特殊的點在于，3D打印端墻時，也有通過激光雷達(dá)精準(zhǔn)掃描結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建一個虛擬雙胞胎，這樣之后就能相互對照。
團(tuán)隊也把傳感器放入未硬化的濕混凝土中，之后就能發(fā)送溫度、應(yīng)變、壓力、濕度、電阻率和電化學(xué)電位的數(shù)據(jù)。之后溫度會是一個測量重點，因為快凝混凝土?xí)a(chǎn)生大量熱量，在混凝土硬化和固化同時，可能也會損壞端墻結(jié)構(gòu)，3D打印端墻并不是采用傳統(tǒng)的鋼筋骨架，依靠自身的幾何形狀來獲得強(qiáng)度與支撐。
英國劍橋大學(xué)工程系A(chǔ)bir Al-Tabbaa教授團(tuán)隊希望打造出，比傳統(tǒng)更便宜、構(gòu)建速度更快的結(jié)構(gòu)，目標(biāo)是測試傳感器本身的可靠性、準(zhǔn)確度和壽命，也希望未來有一天能應(yīng)用到正在開發(fā)的自我修復(fù)混凝土。
Tabbaa表示，這將是一個“活計劃”，在生命周期內(nèi)生成有價值的數(shù)據(jù)，傳感器數(shù)據(jù)和數(shù)字雙胞胎也將幫助基礎(chǔ)設(shè)施專業(yè)人士更了解如何使用和定制3D打印技術(shù)，就能為道路基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)打造更強(qiáng)大的水泥基材。
