3D打印建筑砂浆的工作性和可建造性及其影响因素

研究了聚合物、矿物掺和料、骨料等对3D打印建筑砂浆的可挤出性、出料连续性、堆积性能以及层间衔接性能的影响.结果表明:不掺聚合物或乳胶粉(FX)、塑化剂(KHC)单掺及两者复掺时3D打印建筑砂浆的挤出性较差,掺加保塑剂(HMC)有利于打印砂浆的挤出,HMC与FX复掺可进一步改善打印砂浆的挤出性能.掺加复合矿物掺和料,采用...     

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。     

建筑3D打印力学性能研究综述

3D打印试样的力学性能具有各向异性,其抗压强度与抗折强度的测试方法与传统混凝土相似,但需经过加工与切割,这会造成3D打印试件的变化。在3D打印力学性能中,层间强度最差,大多数试验采用与劈裂强度相似的方法进行测量。由于需加入增稠剂等来调节原材料的流动性,这会影响3D打印试样的力学性能。3D打印接触空气的面积较大,容易造成收缩开裂,可通过加入纤维等来减少收缩。在实际工程中,也可以通过预埋支架等来提高3D打印试样的力学性能。     

影响黏土3D打印性能的主要参数研究

针对影响以黏土作为原材料的小尺寸3D打印性能的主要参数(包括含水率、打印线速度和打印层高)进行了全面研究,并通过试验确定在不同条件下黏土浆体的打印性能,包括浆体流动性、可挤出性、可堆积性等。试验首先研究3D打印系统中挤出压力与浆体挤出速率的关系,根据二者关系调节气泵压力来控制挤出速率。分别改变黏土含水率、打印线速度、打印层高等影响参数,进行黏土的3D打印,并对打印试件进行流变试验,观察试件的成型情况,测量打印试件的相对偏差,分别用于评估黏土浆体的流动性、可挤出性和可堆积性。结果表明:最适合3D打印的黏土含水率为34%～35%,相比于黏土的液限高出3%～4%; 最佳打印线速度为4～5.5 mm·s^-1; 最佳打印层高为1.4～1.8 mm,约为喷嘴直径的1倍～1.3倍; 打印参数的设置既要考虑打印材料的特性,又要考虑打印系统的特点,各参数取值还应当受质量守恒定律的约束; 进行黏土3D打印试验时,在确定打印机喷嘴尺寸后,应当率先确定黏土的含水率,随之确定打印系统的线速度、层高、挤出速率和挤出压力等参数。     

外加剂对沙漠砂混凝土3D打印性能的影响

为了解决沙漠砂在3D打印混凝土应用过程中存在黏聚性和保水性差、打印性能不良的问题,研究了4种不同掺量外加剂复掺对3D打印沙漠砂混凝土的流动性、凝结时间、建造性和可挤出性的影响。结果表明,沙漠砂作为骨料进行混凝土3D打印是可行的,通过掺入适量的减水剂（PCE）、纤维素醚（HPMC）、可再分散性乳胶粉（EVA）和速凝剂（CA）可有效改善混凝土的可打印性能。当沙漠砂混凝土的流动度在155～180 mm、贯入阻力在10～30 kPa范围内时,其性能满足3D打印混凝土的技术要求;当沙漠砂混凝土的流动度在160～165 mm、贯入阻力在17～23 kPa范围内时,其具有优异的可打印性能。     

聚羧酸高效减水剂的掺量对3D打印砂浆性能的影响

以聚羧酸减水剂对3D打印砂浆性能的影响为目标,选定和保持流动度基本不变,调整减水剂掺量和用水量,研究减水剂掺量对3D打印砂浆性能的影响。结果表明,随着减水剂掺量的增大,用水量降低,流动度经时损失降低,堆叠性降低,打印性能先变好后变差,强度增加,且性能变化较大或发生转折时的掺量与最大减水率对应的掺量有关。3D打印砂浆的减水剂最佳掺量不同于普通混凝土,综合考虑宜选中低掺量。     

建筑3D打印胶凝材料工程性能评价体系研究

在相关研究的基础上归纳总结了建筑3D打印胶凝材料的工程性能，包括可打印性、力学性能等，其中，可打印性包括流动性、可挤出性、可建造性、凝结时间、一次打印长度、挤出形态质量等；力学性能包括抗折强度与抗压强度。此外，选取可打印性与力学性能所包含的指标作为影响因子，利用层次分析法确定了因子权重，提出了因子赋值标准及评价结果分级标准，建立了建筑3D打印胶凝材料的工程性能评价体系，并设计正交试验计算性能指标值，对材料的工程性能进行了评价，可为3D打印胶凝材料工程性能相关研究提供参考。     

HCSA膨胀剂掺量对水泥砂浆性能的影响研究

为探究HCSA膨胀剂掺量对水泥砂浆的影响,试验设计制作了6种HCSA膨胀剂掺量的水泥砂浆试块。对水泥砂浆的工作性、力学性能和收缩性能进行了测试,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察其微观结构。研究结果表明:掺入膨胀剂能够减少水泥砂浆的初凝时间和流动度;掺入8%~10%的膨胀剂可以有效补偿水泥砂浆的自收缩;随膨胀剂掺量的增加,其抗压强度和抗折强度均呈先增加后减小的趋势;SEM结果表明,掺量4%的HCSA膨胀剂可以使水泥砂浆的微观结构得到优化。     

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.     

石粉替代率对防水砂浆性能的影响研究

将高吸附性石粉替代粉煤灰应用于防水砂浆中,石粉替代率为0、25％、50％、75％和100％时,对M10、M15和M20这3种强度等级防水砂浆的和易性、强度、耐久性和抗渗性进行了试验研究.结果 表明:石粉可以优化防水砂浆的颗粒级配,具有良好的填充、保水和晶核效应,能够促进水化反应进程,提高防水砂浆的密实度;掺入适量石粉,...     

聚合物对水下3D打印建筑砂浆性能的影响

研究了乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚掺量对水下3D打印建筑砂浆（3DP-BM）流变性能、工作性能、抗分散性能以及力学性能的影响.结果表明：未掺乳胶粉或纤维素醚,以及淀粉醚掺量过高都会导致3DP-BM无法在水下进行打印;同时掺加乳胶粉、纤维素醚和淀粉醚,3DP-BM具有良好的工作性能、适宜的力学强度和水下抗分散性能;当乳胶粉掺量为0.500%、纤维素醚掺量为0.100%、淀粉醚掺量为0.025%时,3DP-BM具有适宜的可操作时间,良好的水下抗分散性能,以及较高的水下强度和水下堆积高度.     

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;...     

利用碱性电解水激发砂浆中矿粉活性的研究

利用碱性电解水制备矿粉砂浆,研究了不同取代率矿粉对砂浆工作性和力学性能的影响,结合XRD分析,评价了利用碱性电解水激发矿粉的活性和改善矿粉砂浆性能的可行性。结果表明:碱性电解水矿粉砂浆的工作性和力学性能均优于自来水矿粉砂浆;当矿粉取代率为20%时,碱性电解水矿粉砂浆的28 d抗折强度和抗压强度较自来水矿粉砂浆分别提高了11.9%和23.5%;碱性电解水矿粉砂浆中存在多钙钾石膏和钾长石,且水化硅酸钙和铝酸钙矿物的衍射峰显著强于自来水矿粉砂浆。     

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.     

3D打印混凝土层间黏结强度增强技术及试验研究

应用RPZ2000型极坐标系3D打印机打印了多组混凝土立方体试件和长方体试件,研究了层间涂抹不同界面剂情况下对3D打印混凝土试件抗压强度与抗折强度的影响。试验结果表明,层间黏结强度的大小对3D打印混凝土试块的抗压强度影响较大,对抗折强度影响较小。水泥膨浆对3D打印混凝土具有良好的补偿收缩性,改性丙烯酸乳浆次之,水泥净浆和粉煤灰水泥净浆对打印试件的整体抗压强度提升效果一般。改性丙烯酸乳浆对打印试件整体的抗折强度提升最好,水泥膨浆次之,水泥净浆和粉煤灰水泥净浆对抗折强度几乎无任何影响。     

通用型可再分散乳胶粉对砂浆性能的影响

采用十二烷基硫酸钠和X-305作为乳化剂,PVA作为保护胶体,过硫酸钾作为引发剂,制备了通用型可分散乳胶粉.研究了可再分散乳胶粉对砂浆容重、力学性能、粘结强度、保水性能和吸水性能的影响规律.研究结果表明:掺量小于15％时,砂浆的容重随胶粉掺量的增加而降低,但当掺量达到20％时容重开始增加;砂浆的抗压强度随着胶粉掺量的增...     

回收粉对沥青胶浆主要性能的影响分析

从资源再生和环境保护的角度考虑,为了研究回收粉在沥青胶浆中的应用,采用动态剪切流变仪(DSR)及弯梁流变仪(BBR)对用回收粉取代部分矿粉的沥青胶浆进行高、低温性能及抗劳性能试验。结果表明,用回收粉取代部分矿粉可以提高沥青胶浆的高温性能,对沥青胶浆的抗劳性能和低温性能影响不明显。