李维红，常西栋，王 乾，陈宇红

(1. 大连大学 建筑工程学院，辽宁 大连 116622； 2. 北方民族大学 材料科学与工程学院，银川 750021 )

0 引 言

建筑3D打印因其智能化程度高、建造速度快、降低劳动力需求等优势，具有广阔的发展前景，也越来越多的引起人们的关注与研究[1-3]。3D打印水泥基材料在制备过程中需要控制的关键性能指标包括流动性、挤出性、可建造性、凝结时间及强度等。其中凝结时间和强度作为2个主要性能指标，对发挥3D打印快速建造优势有着重要影响[4-6]。凝结时间的调整可通过将快硬硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥混合或者直接使用快硬硫铝酸盐水泥进行调控，同时掺入必要的外加剂。Shakor[7]等将67.8%快硬硫铝酸盐水泥和32.2%的普通硅酸盐水泥进行混合，并加入4.5%的碳酸锂进行打印材料凝结时间的控制。Zareiyan[8]等通过将60%硫铝酸钙和40%普通硅酸盐水泥混合，获得了45 min凝结时间的水泥基材料，28 d抗压强度为26.2 MPa。Sanjayan[9]等利用普通硅酸盐水泥开发了一种水泥基材料，其初凝和终凝时间分别为142/284 min。Khalil[10]等使用93%的普通硅酸盐水泥和7%的硫铝酸钙水泥制成了一种3D打印砂浆，其初凝和终凝时间分别为110/150 min，打印样品和浇筑样品28 d抗压强度分别为79和88 MPa。蔺喜强[11]等研发了一种由硫铝酸盐水泥和矿渣粉为主要基质的打印材料，加入了减水剂、调凝组分以及复合体积稳定剂等必要化学外加剂，可实现打印材料凝结时间在20～60 min灵活控制。由此可见，现有打印材料的凝结时间普遍在40～70 min左右甚至更长，无法充分发挥其快速建造优势。……