成果介绍3D打印混凝土技术是在3D打印技术的基础上，基于增材制造原理进行分层打印混凝土建筑物的新技术，是一种基于数字模型的快速成型技术。与传统的混凝土成型工艺相比其具有无模化、快速化、自动化、灵活化的优势。本项目涉及高性能3D打印装备、3D打印混凝土的材料、3D打印产品及其应用。涵盖从效果图设计开始，到建筑图设计、施工图深化、建模、打印、养护、安装、主体装修等工序，可实现个性化、多样化3D打印混凝土制品的设计、制备及工程推广应用。技术创新点及参数（1）适用于不同工程的3D打印混凝土材料配合比及打印工艺参数的优化设计根据不同工程3D打印构件实际需求，深度优化原材料（外加剂、纤维等）配比，调节其凝结时间、黏度、流变特性等，并优化打印速度、打印路径等打印参数，使其可泵送性、可挤出性、可建造性等满足打印需求，其力学强度、耐久性等满足后期使用要求。（2）较大尺寸及复杂结构建筑物的实现方式-装配式。就目前3D打印技术而言，尤其是对于较大尺寸及复杂结构的建筑物或构件，其不仅仅对材料性能有较高要求，同时对整体结构稳定性、安全性等也提出了一定的要求。通过结构优化，分割合理的打印单元模块，设计合理的打印路径及打印参数，并辅以配筋、构造柱、圈梁、“卡扣”等，同时考虑构件的起吊、运输、安装，实现整体结构的安全稳定。（3）3D打印混凝土的界面增强技术由于特殊的打印工艺，打印界面属于受力的薄弱位置。通过界面增强技术，保证打印的接触界面有足够高的抗剪强度和抗拉强度，满足结构负荷的要求。（4）含粗骨料的3D打印混凝土的材料配比及工艺优化技术3D打印工艺对骨料有较高的要求，通过原材料配比及打印工艺参数改进，优化粗骨料掺量、粒形、最大骨料粒径、粒径级配等，实现粗骨料混凝土连续、稳定打印，提高打印成品的抗裂性能。（5）大型混凝土3D打印设备及核心器件的研发与制造大型混凝土3D打印设备具有整体刚度高、承载能力强、控制简单、稳定性高等优点，同时，响应速度快、挤出速度可调，打印过程中可保持混凝土供应的连续性和均匀性，可实现高精度打印控制。另外，3D打印轻骨料混凝土、3D打印泡沫混凝土、3D打印混凝土钢筋连接技术等也取得一定成果。市场前景该项目创新技术已在建筑工程、市政工程、水利工程等领域得到了推广应用。另外，形式多样的3D打印景观小品艺术围栏、景观长廊、花箱、树池、湿地等也在多地推广应用。不仅有良好的实用性、公共性，同时在审美上给予人民群众以愉悦、独特的视觉体验。3D打印作为一种新的制造方式，在景观提升方面蕴含着较大的潜力与发展空间。应用结果表明，建筑3D打印技术具有施工方便、缩短工期、节约劳动力等优点。此外，建筑3D打印技术可以使建筑结构在造型设计方面更美观新颖、在造价控制方面更低廉、在功能使用方面更灵活，具有广阔的应用推广前景。

1、该技术的优点：无须成套高价选购国外产品系统，由我们与国外公司合作，利用其关键部件及我们开发配套的各种级别会议电视，远程监视系统，两类系统集成，具有功能互补，发挥高效应用效果，成本降低1/3~1/2。 2、会议电视按国际标准实施集成,远程监视通过国家鉴定（全国首家正式鉴定系统）。 3、会议电视具有CIF及QCIF两种分辨力,符合H.261或更新的H.324标准。双向声象传输,多点切换(MCU)功能。远程监视提供远程自动论询及远程选视及数字录象等功能。并可据用户需要随时灵活配置，有较强软件能力。 适用范围： 适用于干线采用光纤、DDN、数字微波。用户接入利用模拟电话线或其他数字数据方式，据使用要求，设计集成多点电视会议，并接入远程监视系统。 适于远程电视会议及全程或分级电视图象监控。同时，提供电视会议系统集成；运动图象各类级别及用途的远程监视系统集成。

化工专业的技术工程师

弹药工程与爆破技术、爆炸及应用计算机软件工程国际贸易

团队以深地工程地质灾害预警与防控为切入点，将微震监测、智能云与新型支护技术相融合，打造了一套从底层算法到顶层智能物联网算法完整的解决方案，最终实现了 “精准监测”到“云端预警”再到“智能防控”。  一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 李想 环工院/土木水利 2020.09-2023.06 曾俊 环工院/建筑与土木工程 2019.09-2022.06 马佳骥 环工院/地质工程 2019.09-2022.06 吉翔 环工院/土木水利 2020.09-2023.06 卢向前 环工院/地质资源与地质工程 2020.09-2023.06 喻妮 环工院/土木工程 2020.09-2023.06 代坤坤 环工院/土木工程 2021.09-2025.06 文倩 商学院/应用经济学 2019.09-2022.06 彭丰 环工院/土木工程 2020.09-2024.06 李超飞 环工院/地质工程 2020.09-2024.06 宋涛 环工院/地质工程 2017.09-2023.06 张航 环工院/土木工程 2016.09-2022.12 邓叶林 环工院/土木工程 2019.09-2022.06 马俊杰 环工院/地质工程 2019.09-2022.06 朱玥 商学院/应用经济学 2021.09-2023.06 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 马春驰 环工院/ 无/副教授 隧道与地下工程 李天斌 环工院/ 院长/教授 隧道与地下工程 朱星 环工院 无/副教授 边坡工程 崔圣华 环工院 无/讲师 地质工程 杨晓轩 环工院 无/助教 无 赵伟华 环工院 系主任/副教授 边坡工程 四、项目简介 团队以深地工程地质灾害预警与防控为切入点，将微震监测、智能云与新型支护技术相融合，打造了一套从底层算法到顶层智能物联网算法完整的解决方案，最终实现了 “精准监测”到“云端预警”再到“智能防控”。 根据国家西部大开发、扶贫开发、川藏铁路、国防重大专项深地工程项目等重大战略相继开设，未来将有超过5.2万亿元的市场容量。①自主研发一套以传感器—采集站—便携检测仪—云平台为一体的高精度的微震监测系统。②基于智能云构架+MOC多输出技术+BIM，研发了深地灾害智能预警与防控云平台。 ③自主研发了深地灾害新型支护装置。已完成智能预警与防控云平台的研发设计，以及四个核心设备+三种新型支护装置的小规模生产，具有专业背景的数据分析团队已通过云平台远程处理监测数据。本项目正对硬件产品进行投入生产，计划于2023年完成软硬件的升级，2024年上线深地工程地质灾害大数据云平台，2025年实现掌上云技术。学生团队已发表30篇高水平论文，申请发明专利18项，新型实用专利12项，软件著作权5项，获10余项国家、省部级创新创业类竞赛奖励。依托学校平台已完成或参与国家、省部级项目10余项，合同总价值超千万元，并获得央视报道，引起了国内外社会的高度关注。

水利水电工程施工领域，提出了高心墙堆石坝施工质量实时监控技术、高混凝土坝施工进度实时控制分析技术和网络环境下数字大坝系统集成技术，实现了工程施工质量的全天候、精细化、在线自动监控，以及施工进度的实时预测、适时预警、动态调整与优化。成果总体上达到国际领先水平，是大坝施工质量和施工进度控制手段的重大创新；已应用于糯扎渡、拉西瓦、锦屏一级、南水北调等10余项重大工程，获经济效益3.46亿元，并在我国水利水电工程界产生了重大影响，应用前景十分广阔。

河北工程大学是河北省重点骨干大学，河北省人民政府与水利部共建高校，河北省国家一流大学建设二层次高校，河北省文明单位，坐落在中国历史文化名城、“成语典故之都”邯郸市。 办学条件优良，校园环境优美。学校新校区总占地面积4098亩，建筑面积76.65万平方米。现有教职工2265人，专任教师1770人。博士、硕士研究生2427人，全日制普通本科生23961人，留学生156人。教职工中有双聘院士2人，国家杰出青年基金获得者1人，国家“万人计划”科技领军人才2人，“新世纪百千万人才工程”国家级人选2人，河北省高端人才2人，享受国务院政府特殊津贴专家6人，省级教学名师8人，教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者3人，享受河北省政府特殊津贴专家8人，河北省新世纪“三三三人才工程”56人。拥有装备先进的教学、科研实验室，馆藏纸质图书总量235万册。建有万兆光纤主干、千兆到桌面的校园网络以及无线覆盖网络。学校附属医院为三级甲等综合医院，附属学校为独立设置和编制经费单列单位。 学科门类齐全，工程特色鲜明。现有工学、理学、管理学、农学、医学、文学、经济学、法学、艺术学、教育学、历史学11个学科门类。有87个本科专业，其中与工程相关的专业70个，占比达80%。拥有河北省唯一的服务国家特殊需求博士人才培养项目——水资源水环境调控及综合管理，拥有河北省唯一的水利工程博士后科研流动站。拥有水利工程、地质资源与地质工程、机械工程等15个硕士学位授权一级学科；工商管理（MBA）、土木水利、电子信息、农业等12个硕士专业学位授权类别。 人才培养质量较高，享有良好的社会声誉。学校具有推荐优秀应届本科毕业生免试攻读硕士学位研究生资格。建有4个国家级特色专业、2个国家“本科专业综合改革试点”项目专业、3个国家级一流本科专业、1个国家级大学生校外实践教育基地建设项目、7 个省级实验教学示范中心、4个省级本科教育创新高地、15个省级一流本科专业、8 个省级品牌特色专业、5个省级“本科专业综合改革试点”项目专业、4个双学士学位教育试点专业、2个省级大学生校外实践教育基地、1个省级虚拟仿真实验教学中心。毕业生就业率和就业质量持续保持在较高水平。建校六十余年来，学校培养了20余万毕业生，涌现出众多杰出专业技术人才和企业高管、政界精英。 大学生创新创业能力显著提升。学校是河北省首批深化创新创业教育改革示范高校，河北工程大学青蓝众创空间通过河北省科技厅众创空间认定, 获评河北省大学生创业孵化示范园。“十三五”以来，在中国“互联网+”大学生创新创业大赛、中国“TRIZ”杯大学生创新方法大赛、中国大学生方程式汽车大赛、全国大学生机器人大赛等竞赛中获国家级奖励600余项，其中，获第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛铜奖1项；第六届、第七届中国“TRIZ”杯大学生创新方法大赛连续两年获特等奖；第十七届全国大学生机器人大赛Robocon赛总决赛亚军，并获大赛一等奖；大学生凌云车队2016年、2017年、2018年连续三年进入中国大学生方程式汽车大赛十强；2018、2019年连续两年获全国大学生数学建模竞赛一等奖。 文化传承与创新成绩斐然。以大工程文化为引领的校园文化建设活动繁荣发展，“大工程文化育工程人”项目获评教育部思政司高校思想政治工作精品项目、全省宣传思想文化创新案例。建立“甘丹书院”“紫山讲堂”“道德讲堂”等文化阵地，成立全国高校第一个八路军“129师”精神研究会，深入传播中华优秀传统文化、革命文化和社会主义先进文化。积极构建古建筑文化，建立古建筑构件展室并在此基础上筹建古建筑博物馆，现拥有古建筑构件1700余件，其中北齐佛塔砖系列藏品国内罕见，学术价值巨大。全力打造自强文化，2006年以来共有14名大学生获评“中国大学生自强之星”。彰显“文化战疫”力量，抗击新冠肺炎疫情主题歌曲《爱在黎明的天》在中国教育电视台滚动播出并在“学习强国”全国学习平台展播。师生原创文艺作品获全国第五届大学生艺术展演一等奖、河北省文艺振兴奖、全省精神文明“五个一工程”优秀作品奖。原创毕业歌作品获评全国校园歌曲创作推广活动新时代校园原创歌曲、第三届全国最美校歌展播评选活动推介歌曲。体育文化建设成果丰硕，“十二五”以来，在全国大学生田径锦标赛等国家级赛事中获冠军39项，田径队多次蝉联河北省大运会团体冠军，3名学生分别打破河北省大学生女子10000米竞走、男子链球和三级跳远纪录，1名学生入选国家田径队。男篮每年代表河北省参加全国大学生篮球联赛（CUBA）并多次进入全国八强。《人民日报》《光明日报》《中国教育报》和中央电视台、新华社对学校文化建设多次给予报道，社会反响热烈。 科学研究与社会服务成果丰硕。“十二五”以来，承担138项国家级科研项目，其中国家自然科学基金重点项目1项，977项省部级科研项目。发表1513篇SCI、EI收录期刊论文。获296项职务发明专利。获150项省部级科研奖励，其中河北省科技进步奖一等奖2项、河北省自然科学奖一等奖1项、河北省社科优秀成果奖一等奖1项。获22项省级教学成果奖，其中一等奖4项。1项成果获中国地质学会2015年度“十大地质科技进展”。学校主办《河北工程大学学报(自然科学版)》和《河北工程大学学报（社会科学版）》，建设有3个院士工作站、1个国家级技术转移示范机构、3个省级协同创新中心、7个省级重点实验室、12个省级技术创新中心、8个省级产业技术研究院、5个省级工程研究中心（工程实验室）以及2个省级哲学社会科学研究基地。 国际交流与合作成效显著。学校先后与英国、美国、德国、日本等19个国家和地区的50余所高校及科研院所建立了良好的学术交流合作关系，与20余所高校开展了双学位和交换生项目。建有河北省引才引智示范基地1所。招收来自巴基斯坦、赞比亚、贝宁等国家的留学生。作为第一主编单位，与美国阿拉斯加大学、英国朗堡大学、乌克兰国立建筑技术大学联合创办Scopus 数据库和ESCI收录期刊World Journal of Engineering。 （基本数据截至2020年5月）