中国二十二冶北京崇建公司“建筑渣土3D打印”大有可为

长期以来，建筑渣土处理是施工企业面临的一个行业性难题。我国每年产生数量巨大的建筑垃圾，其中近10%是建筑渣土。而建筑行业公认的数据是，每产生1万吨建筑垃圾，至少需要1亩土地堆放。这意味着我国每年要拿出大量的土地用于堆放建筑渣土，且可能存在安全隐患。

中国二十二冶集团北京崇建公司作为全国优秀施工企业，贯彻新发展理念，坚持“科技兴企”战略，紧紧围绕施工生产实际展开研发创新。该企业聚焦每个建筑工地都会产生的大量建筑渣土，致力于废物综合利用研究，成立了绿色建筑智能化研究团队，向建设领域3D打印发起了冲击。

3D打印成型系统是研发的核心课题，难度也最大。硬件方面全部由研发人员自行绘制构件图，并经过无数次电脑模拟机械试验，把每一颗螺丝钉的运转情况都考虑进去;运动轨迹控制程序更是核心中的核心，为此，研发团队常常彻夜研究讨论。

2016年7月30日，绿色建筑智能化研发团队研发的“三角洲”型桌面3D打印机，打印出第一批笔筒、花瓶、风扇、摆件、固定件等作品，实现了“零的突破”。在初步掌握3D打印的工作原理和设计技术的基础上，研发团队趁热打铁加强技术攻关，以施工现场渣土为原材料，推进围墙、护栏、景观及安全警示牌等建筑制品的3D打印。

3D渣土打印技术的确神奇，只需轻轻一按鼠标，系统就自动上料、加水，并在渣土里加入建筑纤维，再加入特别研发的“无模剂”，渣土就开始搅拌起来。像和面一样，无模剂起到了黏结作用，渣土更容易成型且增加了强度。搅拌完毕后，渣土成了泥状，传送到电脑控制的机械臂喷嘴，随着轨道的精准制动，打印出工地所需的建筑制品。渣土3D打印机打出的成品材质硬，抗压能达到每平方厘米至少承重200公斤，完全可以满足有关应用需要。

2017年10月，北京崇建公司自主研制的我国首套3DSCW“建筑渣土多功能3D打印系统”正式发布。该系统由自动送料模块、自动配料模块、自动输送模块、自动打印模块、动力牵引模块等五大模块构成，通过计算机中枢程序控制、全自动化建造，实现了高精尖技术与绿色施工的结合。作为一套可以移动的自动生产线，它集加工、制作、建造为一体，具有自动化程度高，操作便捷、高效和精准的优势，实现了建筑渣土的回收再利用。并且通过预制构件，在工地装配建造成建筑产品，建造速度快，受气候条件限制小，不仅节约了劳动力，还提高了建筑质量。

“我们算过一笔经济账，建筑渣土3D打印产生的效益非常可观。”北京崇建公司总经理赵亮告诉记者，过去工地的渣土处理是个花钱的事。运费要花钱，占用消纳场地要花钱，工地修建围挡的材料要花钱，硬化路面要花钱，而且还会产生尘土影响空气质量。现在有了“建筑渣土3D打印”技术，这些花钱的事都变成了赚钱的事。打印出的建筑制品自己工地用不了，还可以卖钱。以一个20万平米的住宅群体建筑为例，如果地下为二层，渣土量大约有15万立方米，即便渣土处理消纳只有5公里的运距，在北京市仅运输和消纳费用就达750万元。除此之外，从社会效益看还会减少100万元的粉尘处理费。同时，由于减少了渣土外运和围墙、路面材料回运，还会减少汽车尾气的排放，有利于雾霾防治。

据介绍，这项科技成果涉及的5项专利获得国家知识产权局授权。目前，“建筑渣土3D打印”技术已成为崇建公司的“撒手锏”，这家高科技企业的创新发展也步入快车道。

赵亮表示，未来，北京崇建公司将继续秉承前瞻性、引领性、双效性(效率和效益)、持续性“四性合一”，依托大数据、物联网、移动技术等，改变传统发展模式，积极投身“建筑渣土3D打印”系统的应用和推广，全面推进绿色施工技术，快速提高行业信息化技术和水平，将科技成果加快转化并应用到多领域。