兰州理工大学利用3D打印技术“点废成金”

　　记者 张云文

　　在平凉，甘肃腾金来新型材料有限公司的车间里，多台3D打印机正将掺有工业固废的混凝土，逐层“编织”成造型复杂的景观构件与建筑墙体。这项实现固体废物“变身”建材的核心技术，源于兰州理工大学张宇教授团队的创新研发，为生态脆弱、固废处理压力大的西北地区提供了一条“以废治害、变废为宝”的绿色智能建造新路径。

　　混凝土3D打印是以工业固废、砂石、水泥等为原料，通过数字化技术预制新型建筑构件，这是一种颠覆传统的全新建筑模式。这项技术与产业的结合，始于一段校企“联姻”。2022年，甘肃腾金来新型材料有限公司董事长时光志结识了张宇教授，2023年决定引入混凝土3D打印技术。企业由此成为省内首家应用该技术的材料公司，完成了从打印艺术构件到生产装配式建筑产品的跨越，迅速发展为高新技术企业。目前，双方正深化合作，计划在2026年运用3D打印技术打造办公楼，打造西北地区规模领先的3D打印示范建筑。

　　张宇教授是国内首位专攻混凝土3D打印方向的博士，也是首个将该技术应用于西北建筑领域的践行者。面对干旱、盐碱侵蚀和反复冻融等挑战，他带领团队成功优化了材料在低温下的性能与耐久性。同时，针对当地丰富的工业固废和部分天然骨料特性，团队深入研究了煤基固废、金属尾矿等对打印材料流变性能的影响，创新提出复合调控技术，为固废的高值化利用奠定了科学基础。

　　团队的核心贡献在于将多种固体废弃物转化为可靠的工程材料。清水驿至傅家窑段是甘肃首条黄土路床钢渣利用试验段，这也是钢渣作为改良掺合料应用于黄土路床在甘肃省的首次实践。团队让钢渣从“沉睡废材”升级为“硬核铺路石”，成功加固湿陷性黄土，既消耗了大量固废，又提升了路基性能，实现了经济效益与生态效益的双赢。此外，团队还与华亭煤业、白银有色集团等企业紧密合作，探索煤矸石替代黏土生产水泥、铜尾矿作为混凝土掺合料等多元化利用路径。

　　当前，张宇教授团队已深度参与“西北寒旱区公路基础设施长期性能野外科学观测研究站”的工作，持续积累宝贵数据。而他们的目光已投向更前沿的领域——使用无人机进行3D打印建筑等方向的研究已获立项。这支扎根西部的科研队伍，正用一项项“点废成金”的实在成果，为西北地区的绿色发展与基础设施建设，持续注入创新的科技力量。