2022年5月9日，中国建筑材料科学研究总院有限公司（以下简称中国建材总院）水泥新材院通过专利合作条约（PCT）申请的国际发明专利“基于3D打印制备建筑结构的设备及方法”（Device and method for preparing building structure based on 3D printing）被美国专利与商标局授予专利权，专利号为US20200391409A1。
3D打印高3.5米的雕塑作品“对话”。 中国建材总院供图本次授权的国际专利不仅是中国建材总院水泥混凝土3D打印领域第一个美国专利，同时也是世界上首个提出包含“U型筋”、“射钉”成套技术的层间纵向自动配筋专利。
该专利技术于2018年12月7日正式提出，2020年5月通过PCT途径进入美国，作为最早的技术方案，该成果被编入RILEM（国际材料与结构研究实验联合会）出版的State-of-The-Art Report of Digital Fabrication with Cement-Based Materials《水泥基材料数字化制造前沿技术报告》中，在世界范围内实现关键技术领跑。
该专利技术为3D打印混凝土自动配筋的国际难题提供了解决方案，使3D打印混凝土层间界面的力学性能和整体性获得突破性增强，对未来建筑的智能制造具有深刻影响，是中国建材总院在混凝土3D打印及自动化配筋技术方向的重大突破。
自2015年以来，中国建材总院王玲教授团队在国家重点研发计划项目，北京市科委重大国际合作等项目的支持下，一直深耕于混凝土3D打印领域，自主攻克了多项技术难题，研制了满足3D打印用水泥基材料，提出了水泥基材料可打印范围的调控准则，指导打印材料的组成设计；建立了3D打印混凝土界面结合强度测试方法，能够同时实现界面拉伸和界面剪切结合强度的测试；在3D打印领域授权发明专利12件，撰写3D打印专著2章；组稿出版《水泥基材料3D打印》专刊一辑；主编建材行业标准3部，
目前该专利技术的同族专利已陆续在我国（2020年3月）和南非（2021年12月）获得授权，标志着中国建材总院水泥混凝土3D打印领域在国际化布局方面取得了突破性进展。
3D打印技术是在计算机控制下将材料逐层堆积成型的一种制造工艺，被视为下一代工业革命的标志性技术。随着建材和建筑行业有经验产业工人的减少和用工成本的激增，未来混凝土3D打印技术可能促成传统制造业颠覆性的改变。
作为践行中国建材集团“材料创造美好世界”企业使命的最好方式，中国建材总院下一步将抓住技术改革的浪潮，抢占3D打印技术制高点。
