固废基硫铝酸盐胶凝材料用于建筑3D打印的特性与过程仿真

为了解决建筑3D打印材料的性能、成本及技术应用等问题,通过以工业固体废弃物为原料制备了硫铝酸盐胶凝基质材料,配以促凝剂、缓凝剂等形成的建筑3D打印粉体,并应用多物理场耦合软件对同一喷嘴结构不同水灰比(W/C)下喷出浆体速度及质量的影响规律进行仿真计算。结果表明:以工业固体废弃物为原料能成功制备达到GB-2007-R525的硫铝酸盐胶凝材料,且经过外加剂改性后凝结时间可控制在10~30 min,2 h抗压强度15~20 MPa,后期强度稳定;水灰比高于0.6,打印浆体出现堆叠、坍塌的现象,影响打印精度及打印构件质量;水灰比低于0.4,喷射浆体会出现拖尾,影响打印速度,最终确定水灰比在0.5附近较适合相应尺寸喷嘴的3D打印应用。