俄勒冈州立大学研发即时固化3D打印粘土材料，强度媲美混凝土

 2025年12月1日，俄勒冈州立大学（OSU）的研究团队宣布成功研发出一种环保且快速固化的混凝土替代材料。这种新材料由俄勒冈州立大学的Devin Roach、Nicolas Gonsalves教授及其团队共同开发，具有优异的固化特性，能够在打印过程中实现即时固化。相关研究已发表在《Advanced Composites and Hybrid Materials》期刊上，题目为“利用添加生物基添加剂的速凝粘土混凝土进行可持续基础设施的3D打印”（传送门）

环保与快速固化特性

这款新型粘土基材料采用丙烯酰胺基粘合剂，通过一种名为正面聚合的化学反应，能够在从打印机挤出的瞬间进行固化。该材料不仅可以在无支撑的空隙中打印，如门窗开口的顶部边缘，而且打印后的强度可迅速达到3兆帕，能够支持多层墙体和悬挑结构（如屋顶）的建设。更重要的是，这种材料在3天内即可实现超过17兆帕的强度，这一性能可媲美传统混凝土的标准强度，而传统水泥混凝土则通常需要28天才能达到相同的强度。
 

       与传统水泥基混凝土相比，这种新型材料的环境足迹显著降低。水泥的生产过程中会释放大量的二氧化碳，通常需要高温工业窑炉加热至1400°C以上，而这一过程依赖于化石燃料。而这种新材料则主要由土壤、麻纤维、沙子和生物炭（通过低氧条件下加热木屑等有机物质制成）组成，从原材料到生产过程都大大降低了碳排放。环保性能使得这种材料成为应对自然灾害后的紧急救援与恢复重建工作，提供了一种新的解决方案。
Roach表示：“我为我们这支跨学科创新团队感到无比自豪。他们成功研发出一种能从多方面改善人们生活的材料。尤其是在破坏性自然灾害频发的今天，我们需要能够快速搭建住所和其它建筑物。这种材料不仅易于获取，而且排放量相对较低——正因如此，我们才能实现这个目标。”
 

    然而，Roach指出，尽管该材料具有显著的优势，但目前这种新材料成本仍高于传统水泥混凝土。未来，团队计划进一步降低成本，并通过美国材料与试验协会（ASTM）标准测试，以确保它符合工程建设标准，推动这项即时在实际建设项目中的应用。