曹乾菲，崔 冬，史晓晗，万 逸,2，左晓宝，赖建中

(1.南京理工大学理学院，南京 210094；2.北京大学物理学院，北京 100871;3.南京理工大学材料科学与工程学院，南京 210094)

0 引 言

3D打印技术起源于20世纪末，曾被誉为第三次工业革命的重要标志。具体到建筑领域，该技术于1997年被首次引入建筑施工[1]，并在后续20余年迅速发展。时至今日，3D混凝土打印技术已在荷兰、加拿大等国家的房屋建造[2-3],我国河北省3D打印赵州桥建设[4-5]和江苏省防疫方舱装配[6]等工程项目中得到试点应用。

与传统建造工艺相比，3D打印建筑技术具备工期短、经济性良好、结构合理以及地形普适等优点，竞争力显著[7-11]。但是，为满足混凝土的实际打印需求，该技术也对打印墨水的性能提出了更高要求，这让传统配合比设计方法难以胜任[7,10-11]。Buswell等[8]通过文献调研与工程实践，总结3D打印混凝土设计方法，发现为满足混凝土施工、硬化及服役各阶段实际要求，均需制定新的打印墨水性能评价标准；Papachristoforou等[9]采用螺杆挤出打印系统制备混凝土，发现打印墨水的和易性、可打印性及可建造性，均对最终打印结构的质量产生显著影响；而常西栋等[12]的研究也表明，需要优化打印墨水配合比设计，以改善打印结构表面光洁度差、层间粘结强度低及浆料凝结时间过长等问题。上述试验及研究结果均表明，3D打印技术对建筑墨水性能提出了更高要求，单种建筑材料可能难以在工作性、力学性能及耐久性方面均实现性能最优。

除了进一步优化打印墨水的性能，交替使用多种胶凝材料打印复合建筑结构，也是提升3D打印混凝土综合性能的一条可行途径。……