刘雄飞，李 琦，王 里，王 楠

(1.河北工业大学土木与交通学院，天津 300401；2.北京理工大学，冲击环境材料技术重点实验室，北京 100081)

0 引 言

建筑级3D打印技术是应用机电一体化技术将水泥基材料逐层自动建造成预设数字模型结构的新型增材制造技术，具有无模化、快速化、自动化、灵活化和精细化等特征[1-2]，能够在极端环境下进行复杂建筑结构制造，可降低人工成本、减少施工环境污染和施工事故风险等问题。目前，3D打印办公楼、别墅、步行桥和公共建筑等实际工程已得到广泛的认可[2-3]。

喷射3D打印技术是结合喷射混凝土技术与3D打印工艺优势，将水泥基材料逐层喷射打印在受喷面表层形成数字模型设计结构的方法[4]，可在垂直、顶面方向等各个角度，以及协同钢筋骨架进行灵活打印。Newdecker等[5]建立了一套多自由度机械臂门架式组合喷射3D打印系统，研究了砂浆工作性能和喷射3D打印参数相互关系，探明了喷射3D打印混凝土的可行性。Lindemann等[6]在15 min内打印出1 200 mm宽、1 000 mm高和顶部外扩400 mm的不规则圆柱形立体结构。Kloft等[7]协同钢筋骨架喷射3D打印出钢筋混凝土墙和柱。Lu等[8]探究了粉煤灰对材料可喷射3D打印性的影响规律，同时加入引气剂改善喷射3D打印材料均匀性[9]，探明了材料流变性和可喷射3D打印性相互关系[4]。Kloft等[10]探明了喷射3D打印对材料层间界面粘结强度的提升效应。Dressier等[11]提出了速凝剂优化喷射3D打印水泥基材料力学性能及其结构整体性的优化方法。基于喷射3D打印全角度灵活建造优势，可达到对既有建筑结构快速防护的目的。……