水泥基复合材料3D可打印性的量化、优化及标准化
2021-07-13李丹利叶珂含关景元
硅酸盐通报 2021年6期
王 里,李丹利,叶珂含,关景元,冯 舵
(1.河北工业大学土木与交通学院,天津 300401;2.河北省建筑3D打印工程研发中心,天津 300401)
0 引 言
建筑业是国民经济的支柱产业。信息化技术的迅速发展,促进产业变革进入智能化时代。建筑业工业化、数字化、智能化发展已成为大势所趋。混凝土3D打印是一种典型的智能建造技术,颠覆了传统的混凝土产业模式,具有灵活、快速和智能化的建造优势,可以减少人力、节约成本、提高效率,并已在装配式桥梁、建筑景观、房屋结构以及基础设施建造领域取得应用,表现出巨大的发展潜力[1-3]。
然而,混凝土3D打印过程中易出现材料堵塞、中断、变形、撕裂甚至坍塌现象。3D打印稳定成型的关键在于连续打印过程中材料与工艺的协调性、兼容性和适应性。3D可打印性的量化、优化是保证结构稳定快速成型的基础。同时,制定3D打印水泥基复合材料性能测试的标准,对于加快3D打印的工程化应用和推广具有重要的实践指导意义[4-6]。
1 3D可打印性的量化
3D可打印性是指混凝土拌合物能够被打印头连续、均匀挤出,保持被挤出时的形状,且在逐层堆叠的过程中保持结构稳定的能力,其主要包括流动性、挤出性、建造性、开放时间和湿坯强度五个方面[7-8]。
1.1 流动性测试
流动性是指混凝土拌合物容易被泵送、输送以及从打印头出料口挤出的性能。Zhang等[9]参照《混凝土外加剂匀质性试验方法》(GB/T 8077—2012)规定的水泥净浆流动度测试方法,研究了减水剂和缓凝剂对拌合物流动性的影响。……
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