3D打印UHPC的制备和力学性能试验研究

混凝土材料的制备和性能优化是3D打印(3DP)智能建造技术的关键和核心.研发3D打印超高性能混凝土(3DP-UHPC)可促进该技术的推广应用.超高性能混凝土(UHPC)属胀流型流体,在挤压作用下会发生剪切增稠现象,不利于3D打印成型.本工作提出应用化学促凝和物理絮凝协调控制的水泥基复合材料改性方法,优化硫铝酸盐水泥、纤维素和黏土复掺比例,促进UHPC胀流型流体向宾汉姆流体的逐渐改变,制备3D打印UHPC材料.测试打印材料的抗压、抗拉、抗弯等基本力学性能,分析其微观形貌.结果表明:调整促凝/絮凝(A/F)比例有助于优化UHPC的3D可打印性,提高UHPC的力学性能.当硫铝酸盐水泥替代普通硅酸盐水泥的质量分数为10％时,流动度控制在180～200 mm范围内,A/F比例满足相应的3D可打印性能要求.3DP-UHPC的抗压强度为129.6 MPa,抗弯强度为16.3 MPa,抗拉强度为4.6 MPa,极限拉伸率为1.2％.打印工艺有利于钢纤维形成定向分布,益于改善UHPC的韧性.     

PP纤维对混凝土3D可打印性和力学性能的影响

分析了聚丙烯(PP)纤维掺量和长度对拌和物流动性和流变性的影响,研究了不同打印喷头直径、打印层高下,PP纤维对拌和物挤出性和建造性的影响,探讨了PP纤维3D打印混凝土吸水率、抗压强度和抗折强度的性能特征.结果表明:掺入PP纤维对拌和物的流动性、流变性、挤出性有负面影响,但有利于建造性;当PP纤维掺量为0.6％、长度为9...