3D打印水泥基材料的建造性研究

通过塑性强度、静态屈服应力和跳桌流动度的经时变化试验,研究了纳米黏土与减水剂协同作用对3D打印水泥基材料(3DPC)建造性的影响,并以流变性能为参考依据,建立了3DPC建造性的评价指标。结果表明,复掺纳米黏土和增黏型聚羧酸减水剂的3DPC经时塑性强度和经时静态屈服应力均随纳米黏土掺量增加而提高,纳米黏土的适宜掺量为0.8%;当静态屈服应力时变速率为2.0～4.2 Pa/s时,可实现3DPC的挤出性与建造性的协同;在可打印、可建造窗口时间内,3DPC的跳桌流动度为170～190 mm。掺用纳米黏土和增黏型聚羧酸减水剂对3DPC的流变参数进行调控是提高3DPC建造性的有效途径。     

粉末3D打印水泥基材料研究进展

基于目前粉末3D打印水泥基材料研究成果,综述了打印墨水特性（黏度、表面张力、渗入度等）、粉末特性（粒径分布、矿物掺合料、密实度等）和打印参数（层厚、路径、打印速度等）对水泥基材料粉末3D可打印性及其力学性能的影响规律,并分析了粉末3D打印水泥基材料在建筑行业应用遇到的问题,可为粉末3D打印水泥基材料关键技术在建筑工程领域的应用与发展提供参考。     

纤维掺量对速凝3D打印水泥基材料力学各向异性的影响

结合自主研发的物料搅拌和挤出同时进行的3D混凝土打印机（搅拌-挤出-体化打印机）,实现了速凝玄武岩纤维改性水泥基材料的3D打印。以水平打印层为XY平面,进行试验测试3D打印混凝土在X、Y、Z方向的抗压、抗弯力学性能,并分析其力学各向异性规律。研究结果表明：在满足打印性能的要求下,玄武岩纤维的掺量范围为0～2.0%,掺量为1.5%时打印材料力学性能最优;随着纤维含量的增加,材料呈现力学各向异性趋势增大;沿X方向加载的打印试样抗压强度最高;沿Y方向加载的打印试样抗折强度最高。     

3D打印水泥基材料制品的强度各向异性研究

为研究水泥基材料3D打印制品的强度各向异性,制备了具有不同材料组成的3D打印试件。通过测试打印试件在垂直和平行于打印方向上的力学性能,发现水泥基材料3D打印试件存在强度各向异性,提出了定量表征强度各向异性的数学表达式,分析了抗压强度各向异性的规律。养护龄期对强度各向异性的影响相比材料组成的影响更明显。抗折强度各向异性的绝对值在20%左右,并未发现明显规律。     

3D打印混凝土的可打印性研究综述

对国内外3D打印混凝土可打印性的研究现状进行了总结,分析了配合比和原材料组成对3D打印混凝土可打印性的影响,介绍了可打印性的评价方法,并对各评价方法进行了比较,给出了相关建议。     

水泥基建筑3D打印材料的制备及应用

3D打印技术的发展时间并不长,但是从诞生到现在得到了快速的发展,并且在各行业的应用中提升了社会效益,还使得人们的生活了有了极大的改善。建筑行业传统的建设方法不仅需要消耗较高的成本,同时还需消耗较长的建设周期。3D打印建筑技术的应用,可使建筑一次成型,减少材料与工艺损耗,为建筑工程节约成本。除了节约成本,还能满足我国绿色发展理念,减少建筑工程对环境造成的污染。通过对水泥基建筑3D打印材料的制备及应用进行分析,希望能为实现我国3D打印技术在建筑行业的科学应用。     

3D打印可冲刷水泥基材料建造及力学性能EI北大核心CSCD

针对混凝土结构复杂构件的3D打印需求,提出了通过可冲刷模板与现有常规3D打印混凝土组合打印来实现空间结构造型的技术,并基于3D打印可冲刷水泥基材料四面体性能机制模型和层次分析法优化了可冲刷模板设计流程.通过分析硫氧镁水泥中吸水性树脂(SAP)与高岭土掺量对水泥基材料力学性能、可打印性、可建造性和可冲刷性的影响规律,设计出具有良好流动性,适宜可打印性和稳定可建造性的硫氧镁水泥3D打印可冲刷模板.采用数字图像相关方法(DIC)来动态监测打印成型阶段的条带层叠时随变形,建立了可冲刷模板条带层叠时随变形对数模型,为3D打印复杂空间结构建造提供技术支撑.     

化学外加剂对3D打印水泥基材料抗冻性的影响

为探究3D打印成型水泥基材料的抗冻耐久性,制备了不同外加剂掺量的水泥基3D打印试件,通过加速冻融试验研究3D打印试件的质量损失和动弹性模量变化。结果表明,随着速凝剂掺量的增加,水泥基材料3D打印试件的质量损失增大,相对动弹性模量降低,抗冻耐久性变差。引气剂的加入可以减轻但无法完全阻止3D打印试件的表面剥落破坏,且未能明显减轻试件的内部损伤。随着增稠剂掺量的增加,3D打印试件的表面剥落量增大,相对动弹性模量的降低速率减缓,试件的内部损伤有所减轻。本研究对于3D打印水泥基材料用化学外加剂的选择、油墨材料组成设计及3D打印制品的服役性能评价均具有一定的指导意义。     

水胶比对3D打印混凝土的挤出及力学性能影响

3D混凝土打印技术是一项正在发展的新型建造技术.打印混凝土的挤出性能作为该技术的关键因素之一,受打印头泵机的挤料速度及材料工作性等参数的影响.本文探讨了不同水胶比的打印混凝土对单位时间挤出量以及挤出线条形状和抗压强度的影响.结果显示,水胶比影响打印混凝土抗压强度各向异性的差异.随着水胶比增加及打印头泵机转速加快,单位时...     

3D打印水泥基材料层间界面研究综述

3D打印技术在建筑领域的应用得到广泛关注.与传统施工技术相比,3D打印技术具有诸多技术优势,但仍有一些关键技术问题需要克服,其中打印层间弱界面是一个重点.本文针对3D打印水泥基材料层间界面粘结性能的影响因素、测试方法以及性能特征进行综述.     

混凝土3D打印材料的性能与评价方法

3D打印技术的关键在于打印材料的性能,要求其具有良好的流动性、可塑性、挤出性、建造性且凝结时间可调,从而实现可连续打印、无坍塌;同时,还要求其硬化后具有较高的力学性能,以保证打印构建能承受自重及抵抗外力冲击。本文针对混凝土打印材料的性能及评价方法进行总结和分析,为混凝土3D打印技术的后续研究提供参考,并指出混凝土3D打印技术存在的挑战和未来的研究方向。     

水泥基材料3D打印技术研究进展

3D打印技术是一种增材制造、快速成型技术,应用于建筑结构具有建造速度快、建造成本低、无模化施工和建筑垃圾少等优势.本文针对建筑结构的3D打印建造,介绍了三种适用的打印工艺,讨论了3D打印水泥基材料工作性能、力学性能与耐久性能的研究现状,对3D打印配筋增强构件的研究进展做了总结分析,对目前3D打印在建筑领域应用面临的问题...     

建筑3D打印技术及材料的研究进展

3D打印技术在建筑领域的研究与应用逐渐成为世界范围内的热点研究课题之一,建筑3D打印材料的研究与开发是3D打印技术在建筑领域应用的重点和难点.本文回顾了3D打印技术的发展历程,在总结国内外建筑3D打印技术的基础上,重点介绍了建筑3D打印材料的研究状况和进展,并对目前建筑3D打印材料的应用和问题进行了概括,对建筑3D打印...     

石粉对3D打印白水泥基材料流变性能与力学性能的影响

3D打印水泥基材料的结构不稳定性和难于调控的流变性能制约其在建筑材料领域的发展.本文通过使用0～3％石粉取代胶凝材料调控3D打印白水泥基材料的流变性能来改善其3D结构和力学性能.研究发现:石粉的掺入会提高3D打印白水泥基材料的静态和动态屈服应力,同时使得其线性粘弹区范围增大,并显著提高浆体的弹性模量,3D打印白水泥基材...     

3D打印混凝土材料研究进展

近年来,3D打印技术的应用备受关注,将3D打印技术引入建筑行业具有重要意义,并已成为研究热点之一.本文简述了国内外3D打印混凝土技术的进展,探讨了3D打印混凝土应满足的基本要求及其面临的问题,提出了3D打印石灰石粉混凝土的研究方向,为未来3D打印混凝土性能的优化及3D打印建筑技术发展提供参考.     

磷酸盐水泥在3D打印技术中的应用研究

作为一种新兴技术,3D打印技术的出现得到各个行业的关注。近几年,一些学者开始探索3D打印技术在传统建筑行业中的应用。建筑行业一直是高能耗、高排放行业,3D打印技术的推广,必将减少能源资源的消耗和环境负荷。磷酸盐水泥具有快硬、早强、粘结强度高和良好的生物相容性等特点十分切合3D打印技术对于打印基材的需求。基于磷酸盐水泥技术性能研究,分析了磷酸盐水泥在3D打印基材中的应用技术特性,并对其所面临的问题进行了分析。     

3D打印建筑技术应用研究

近年来,3D打印技术的快速发展,带动了其在建筑领域的研究及实践。新的建造技术是对传统技术的挑战和补充,同时促使了建筑设计、材料研发、计算机编程、机械设计等多方面的创新。本文通过一些3D打印建筑应用案例及设计的研究,分析本技术的特点,对3D打印建筑的发展进行展望。