巴里理工大學利用石材廢料3D打印自支撐橋

2025年1月8日，南極熊獲悉，意大利巴里市啟用了一座新的 3D 打印自支撐橋，該橋首次使用石材加工產(chǎn)生的廢料。這座被稱為“達芬奇之橋”的建筑是由巴里理工大學、可持續(xù) 3D 打印領域的領導者WASP和專門從事環(huán)保建筑材料的意大利創(chuàng)新型初創(chuàng)公司B&Y共同打造的。這座步行橋從列奧納多達芬奇的一項富有遠見的設計中汲取靈感，同時解決了建筑行業(yè)的一個重大環(huán)境挑戰(zhàn)。

連接歷史與科技

達芬奇橋項目由巴里理工大學的朱塞佩·法拉卡拉教授領導。該項目重新構想了達芬奇 16 世紀的原創(chuàng)概念，即一座自支撐橋，橫跨金角灣，這是土耳其伊斯坦布爾博斯普魯斯海峽的一個入口，將伊斯坦布爾的歷史中心（舊城）與新城區(qū)分隔開來。達芬奇的設計旨在將佩拉區(qū)（現(xiàn)加拉塔）與君士坦丁堡（現(xiàn)代伊斯坦布爾）連接起來，從而通過這條水道建立直接聯(lián)系。

△達芬奇橋自支撐 3D 打印橋

雖然這座橋在達芬奇時代從未建造過，但它雄心勃勃的設計引人注目，其特點是單拱自支撐。這個項目利用 3D 打印和可持續(xù)材料將他的愿景變?yōu)楝F(xiàn)實。這座橋原型跨度 6 米，靈感來自達芬奇的自支撐設計，并用現(xiàn)代 3D 打印技術和可持續(xù)的石材廢料重新詮釋。

△WASP3MT LDM 混凝土打印達芬奇橋。

項目最獨特的部分之一是材料的選擇。這座橋采用意大利初創(chuàng)公司 B&Y 開發(fā)的低環(huán)境影響砂漿建造而成。這種材料由廢石粉與石灰基粘合劑混合而成，為大理石和石材加工副產(chǎn)品的再利用提供了一種可持續(xù)的方式。傳統(tǒng)上，管理這些廢物一直是建筑行業(yè)的一大挑戰(zhàn)，往往會造成環(huán)境破壞。通過將石材廢料轉(zhuǎn)化為建筑材料，B&Y 展示了創(chuàng)造力和技術如何重新定義環(huán)保設計的界限。

這座橋是用 WASP 的3MT LDMConcrete建造的，這是一種大型3D 打印機，專門用于處理水泥基材料。建造過程包括將橋分成 13 個獨立的塊，每個塊都分層 3D 打印，然后使用臨時定心系統(tǒng)進行組裝。該設計采用了立體切割法，這是一種精確切割石頭的方法，使它們可以拼接在一起，而無需使用砂漿或額外的加固，萊昂納多的原始概念也采用了這種技術。

△WASP3MT LDM 混凝土打印達芬奇橋。圖片由 WASP 提供。

未來愿景

達芬奇的橋梁仍處于原型階段，但可能帶來更多成果。該團隊計劃測試材料的強度并改進打印工藝。這些步驟可能會使像這樣的可持續(xù)橋梁成為未來建筑的真正選擇。

雖然已經(jīng)有其他 3D 打印的自支撐橋梁，例如蘇黎世聯(lián)邦理工學院和扎哈·哈迪德建筑事務所設計的威尼斯Striatus橋、馬德里阿爾科文達斯卡斯蒂利亞-拉曼恰城市公園內(nèi)12 米長的人行橋或荷蘭格默特的 3D 打印混凝土自行車橋，但達芬奇橋的獨特之處在于它將廢料融入了 3D 打印過程。

達芬奇之橋之所以能栩栩如生，得益于學術界和工業(yè)界等不同領域的團隊合作。Fallacara領導了巴里理工大學的設計工作。建筑師 Ilaria Cavaliere 和 Angelo Vito Graziano 與FabLab Poliba 團隊（巴里理工大學專門從事數(shù)字制造和創(chuàng)新的團隊）一起優(yōu)化了模型以供制造。同時，材料開發(fā)由 B&Y、WASP 和 ClaudioGallo 進行，并得到建筑師 Francesco Ciriello 的支持。最后，制造本身由 WASP 和 B&Y 完成。

△達芬奇橋自支撐 3D 打印橋。圖片由 WASP 提供。

達芬奇之橋是對歷史設計的致敬，將技術與可持續(xù)性和創(chuàng)造力融為一體。此類項目解決了建筑廢物管理帶來的挑戰(zhàn)，證明了創(chuàng)新和 3D 打印與責任密不可分。