堪萨斯州立大学的一名研究人员正在异地打印全尺寸的 4 英尺 x 4 英尺混凝土模块，然后将它们组装成防风暴避难所模块，旨在抵御龙卷风和以 100 英里/小时速度飞驰的 2×4 木材。
堪萨斯州立大学建筑系助理教授里斯·格林利坐在一个3D打印的混凝土建筑模块上。（图片来源：堪萨斯州立大学）
堪萨斯州立大学建筑系助理教授里斯·格林利正与谢尔比·多伊尔以及爱荷华州立大学的计算与建造实验室合作，研究3D打印混凝土能否作为结构主体，而不仅仅是包裹在另一个框架上的打印外壳。这项研究旨在帮助那些缺乏足够避难场所的预制房屋社区。据美国住房和城市发展部统计，超过2200万美国人居住在预制房屋中，约占全国人口的十五分之一。按照ICC 500和FEMA P-361标准设计的防风暴避难所必须考虑到木材的使用量。
格林利说：“问题在于，3D打印混凝土通常只是起到外壳的作用，而其他结构系统则嵌入其中。我的目标是通过特定的混凝土配比、打印工艺和几何形状，了解如何使3D打印混凝土成为更可行的结构系统。”
图片来源：堪萨斯州立大学
由于打印大型建筑通常需要更大的龙门式打印机，因此该团队目前以单个模块为单位进行研究。他们采用的方法是，在受控环境中打印部件，然后运送到现场进行组装。混合物必须具有良好的流动性，以便进行泵送和挤出，并达到足够的稳定性，以保持形状并支撑其上方的层。他们正在测试打印方向、填充率和几何形状是否能提高在极端风压和碎片冲击下的性能。
下一阶段将在明尼苏达州的Intertek工厂进行，届时将对全尺寸模块进行龙卷风风速测试。“防风暴避难所组件必须经过碎片冲击测试，重点关注部件连接处以及门窗所在位置，”格林利说。“这些地方都可能成为潜在的薄弱环节。”
来源：eurekalert.org
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