聚合物对3D打印建筑砂浆流变性能的影响

研究了聚合物在不同剪切速率下对3D打印建筑砂浆表观黏度的影响,同时还对3D打印建筑砂浆的触变性、屈服应力和塑性黏度进行了研究.结果表明：单掺保塑剂（HMC）会对3D打印建筑砂浆的表观黏度、触变性、塑性黏度和屈服应力产生较大的影响;HMC与塑化剂（KHC）复掺、乳胶粉（FX）与KHC复掺以及HMC、KHC、FX复掺具有很好的协同效应;复掺HMC、KHC、FX的砂浆在适当掺量下,可取得良好的3D打印性能.     

添加剂对3D打印轻骨料混凝土流变性和可打印性的影响

研究了骨料(石英砂、玻化微珠)、保塑剂(HMC)、塑化剂(KHC)、乳胶粉(FX)对3D打印轻骨料混凝土(3DPLAC)的流变性能、挤出性、堆积性能以及容重的影响.结果 表明:在相同水胶比下,随着玻化微珠取代量的增加,3D打印轻骨料混凝土的表观黏度、触变性和屈服应力明显下降,挤出性、堆积性能降低,容重显著下降;随着HMC和KHC掺量的增大,3D打印轻骨料混凝土的表观黏度、触变性、屈服应力均明显增大;随着FX掺量的增加,3D打印轻骨料混凝土的表观黏度、触变性以及屈服应力呈先减小后增大的变化趋势.通过优化各组分配比,3D打印轻骨料混凝土可获得适宜的流变性能,可打印性得到显著改善,容重明显降低.     

水胶比对碱骨料反应抑制措施的影响

依据CECS48:93标准,以高碱水泥和活性骨料配制的砂浆棒为基准试件,研究了不同水胶比对矿物掺和料单掺、矿物掺和料+引气剂复掺、矿物掺和料+高效减水剂复掺、矿物掺和料+高效减水剂+引气剂三掺4种砂浆抑制碱骨料反应效果的影响.结果表明:当水胶比小于0.50(质量比)时,该比值越小,矿物掺和料(粉煤灰、硅灰)单掺、矿物掺和料+引气剂复掺、矿物掺和料+高效减水剂+引气剂三掺砂浆抑制碱骨料反应的效果越好;当水胶比为0.30～0.35或大于0.40时,采用高效减水剂、矿物掺和料复掺抑制碱骨料反应的效果随水胶比增大而增大.     

矿物掺合料与化学外加剂对3D打印砂浆性能的影响

研究了矿物掺合料与化学外加剂对3D打印砂浆流变性能、凝结时间及打印性能的影响.结果表明:复掺矿粉与硅灰可显著改善打印砂浆的流变性能,延长打印砂浆的可操作时间,提高打印砂浆的打印性能;随着减水剂掺量的增加,打印砂浆的黏度、屈服应力及触变性均逐渐降低,凝结时间延长,减水剂掺量过低或过高均会对打印砂浆的打印性能产生不利影响;...     

3D打印建筑砂浆流变性与打印性能及其相关性

3D打印建筑砂浆的打印性能受其流变性能的影响,基于自制的3D打印设备和提出的3D打印建筑砂浆挤出性能与打印性能的测试评价方法,对3D打印建筑砂浆的流变性能、打印性能以及凝结时间的试验结果进行汇总分析,结果表明:具有良好打印性能的3D打印建筑砂浆须具有适宜的流变性能以及合适的凝结时间;可挤出性是实现3D打印堆积过程的前提,随着打印砂浆挤出性能的增加,打印高度有降低的趋势;可打印砂浆的流变性能处在一定的参数范围内,其范围为:表观黏度在4.0~7.0 Pa·s之间、屈服应力在50~80 Pa之间,触变性在900~2000 Pa/s之间。     

羟丙基甲基纤维素对3D打印砂浆性能的影响

通过研究不同掺量羟丙基甲基纤维素(HPMC)对3D打印砂浆可打印性能、流变性能及力学性能的影响规律,探讨了HPMC的适宜掺量,并结合微观形貌分析其影响机理.结果表明:砂浆流动度随着HPMC掺量增加而降低,即可挤出性随着HPMC掺量增加而降低,但流动性保持能力提高,加入适宜掺量的HPMC后砂浆仍具有良好的可挤出性;自重下形状保留率、贯入阻力均随HPMC掺量增加而显著增加,即随HPMC掺量增加,可堆叠性提高,可打印时间延长;从流变学的角度来看,随着HPMC掺量的增加,浆体表观黏度、屈服应力和塑性黏度显著增大,可堆叠性提升;触变性随HPMC掺量增加而先增大后减小,可打印性能提升;HPMC掺量过高会引起砂浆孔隙率增大、强度下降,建议HPMC掺量不超过0.20％.     

抗分散剂对水下3D打印建筑砂浆性能的影响EI北大核心CSCD

采用自行提出的表征水下3D打印建筑砂浆(3DPBM)性能的方法,研究了抗分散剂——聚丙烯酰胺(PAM)、纤维素醚(HM)和自制复合抗分散剂(UAD)对水下3DPBM工作性能、抗分散性能及力学性能的影响.结果表明:以PAM制备水下打印砂浆时,易使砂浆团聚,连续性较差,难以泵送挤出,无法满足水陆打印要求;HM和UAD可以增强打印砂浆的水下抗分散性能,进行水下打印,且掺加UAD的3DPBM的水下堆积性能显著优于掺加HM的3DPBM;掺加适量PAM、HM和UAD均可提高3DPBM的水陆强度比,但HM掺量过大时,3DPBM的水陆强度比反而会降低.     

颜料在3D打印彩色砂浆的应用

使用3种不同的无机颜料制作3D打印彩色砂浆,探究不同颜料种类和掺量变化对3D打印彩色砂浆工作性能、力学性能和干燥收缩的影响,并借助XRD图谱了解3种无机颜料的主要成分,研究颜料对3D打印彩色砂浆水化机理产生的影响。工作性能：3D打印彩色砂浆的流变性能随着颜料掺量的增加呈现降低趋势,颜料在一定的程度可以改善3D打印彩色砂浆的挤出性,提高可建造性,降低开放时间。力学性能：随着颜料掺量的增加,3D打印彩色砂浆试件的抗折、抗压强度呈现先增加后降低的趋势,红、绿、蓝3种颜料掺量为7%时,3D打印彩色砂浆颜色鲜艳靓丽,抗折、抗压强度最高。干燥收缩：颜料的掺入会降低砂浆试件的收缩性能。为以后的学者研究3D打印彩色砂浆的应用,提供技术基础。     

硅酸镁铝及静置时间对3D打印地聚合物砂浆流变性能的影响

以粉煤灰、矿粉、石英砂为主要原材料,无水硅酸钠为碱激发剂,硅酸镁铝为专用外加剂,制备了粉煤灰基3D打印地聚合物砂浆(以下简称地聚合物砂浆),研究了硅酸镁铝掺量及静置时间对其流变性能的影响,并在最佳硅酸镁铝掺量和最适合静置时间条件下进行了3D打印上机试验.结果表明:地聚合物砂浆的流变性能随着硅酸镁铝掺量的增加而增加,且随着静置时间的增加总体呈增长趋势;采用宾汉(Bingham)流体模型和赫切尔-巴尔克(Herschel-Bulkley)流体模型拟合地聚合物砂浆的流变曲线后发现,上述2种模型的拟合度R²均较高,综合考虑后认为,宾汉流体模型比赫切尔巴尔克流体模型更具优越性;掺加1.0%硅酸镁铝和10 min左右静置时间的地聚合物砂浆能够较好地适用于3D打印工艺,且打印效果良好.     

高性能矿物掺和料对砂浆断裂脆性影响的研究

用三点弯曲法研究了不同种类和掺量的矿物掺和料对砂浆断裂脆性的影响.通过对断裂韧度(K1C)、断裂能(GF)和裂缝尖端部开口位移(CTOD)等断裂参数的测定,发现矿物掺和料具有提高砂浆断裂韧性和断裂能的作用,并能大幅增加砂浆的CTOD值;40%(质量分数)的掺和料取代量对于砂浆断裂韧性和断裂能具有最显著的提高作用.     

3D打印水泥基材料的可挤出性表征方法

无模快速成型使3D打印水泥基材料具有十分广阔的发展前景,打印材料的性能测试是3D打印技术的重要一环.在不同水灰比和胶砂比下,采用输送试验、稠度试验和可挤出率对3D打印水泥基材料的可挤出性进行表征.结果表明:输送长度与可挤出性呈正相关;当稠度在4 cm以上时,砂浆具有良好的可挤出性;稠度损失至无法满足可挤出性的时间均在2...     

快硬硫铝酸盐水泥在3D打印材料中的应用

将快硬硫铝酸盐水泥(R·SAC)掺加到普通硅酸盐水泥(P·O)中得到混合水泥,以改善P·O 3D打印材料凝结时间长、早期强度低的缺点,系统研究了R·SAC掺量对其凝结时间、力学性能、流动性和堆积性的影响.结果 表明:当R·SAC掺量为14％～20％时,促凝效果明显,有效降低了混合水泥净浆、砂浆的凝结时间,混合水泥净浆的初凝时间可以控制在40～70 min,满足3D打印的要求;掺加R·SAC可以提高材料的流动性,当R·SAC掺量为20％时,混合水泥砂浆的流动度比P·O砂浆提高了11 mm,稠度提高了15 mm;当混合水泥砂浆的流动度在160～175 mm时,可以满足3D打印材料的堆积性要求;掺加少量R·SAC对混合水泥砂浆的早期强度有一定的提升,但是其后期强度有所降低.     

石灰石粉作掺合料对混凝土工作性能的影响

通过Marsh筒[1]、胶砂流动度及实测混凝土和易性等方法,研究了石灰石粉作掺合料对混凝土工作性能的影响,并与粉煤灰的效果相对比.试验结果表明:一定颗粒分布的石灰石粉能改善新拌混凝土的流动性能,减少泌水率及缩短凝结时间.     

粉煤灰、矿渣及硅灰对水泥胶砂流动性及早期强度的影响

本文在试验的基础上研究了矿物掺合料单掺和复掺时对水泥胶砂流动性及1d早期强度的影响。试验结果表明,与不掺掺合料的基准胶砂相比,矿物掺合料的使用可以提高胶砂的流动度,但同时极大地降低了胶砂的早期强度。与单掺粉燥灰的胶砂相比,多种矿物掺合料复掺可以提高胶砂的1d强度,但会降低胶砂的流动性。     

玻璃微珠对OPC-SAC体系复合胶凝材料性能的影响及在3D打印中应用

通过在OPC-SAC体系和矿物掺合料组成的复合胶凝材料中掺入中空玻璃微珠,制备出了符合挤出式建筑3D打印要求的材料。实验结果表明,复合胶凝材料体系初凝时间为11~19 min,终凝时间为20~45 min;3 d抗压强度为50~70 MPa,3 d抗折强度为5~7 MPa,28 d抗压强度为60~90 MPa,28 d抗折强度为7~12 MPa;可满足建筑3D打印的可挤出性、可建造性和可连续性的要求。     

聚合物与粉煤灰改性砂浆性能的研究

为改善掺加粉煤灰的砂浆的综合性能,研究了在砂浆中加入聚合物时新拌砂浆施工性能和硬化砂浆的力学性能,试验表明:加入聚合物能降低砂浆水胶比,改变新拌砂浆含气量,提高硬化砂浆的韧性和黏结强度.聚合物改性粉煤灰砂浆具有优良的综合性能,可用于混凝土修补加固工程中.