刘晓蓬，冯竟竟，刘仲秋，周 晶

(1.山东农业大学水利土木工程学院，泰安 271018；2.泰山职业技术学院，泰安 271000)

0 引 言

3D打印混凝土技术是一种以数字模型为基础，运用快硬早强混凝土砂浆材料，通过逐层打印的方式来构造建筑物的快速成型技术[1]。目前，诸多研究学者已经针对快硬早强混凝土材料的配合比设计、施工流程、流变性能、凝结时间、力学性能、可塑造性能等进行了一系列试验和理论研究[2-9]，为3D打印混凝土技术的工程应用推广奠定了坚实基础。目前3D打印混凝土技术受打印设备出浆口尺寸的限制，成型产品大多以类似于薄层混凝土墙的形式为主，也有部分拱形桥梁和薄壁异形构件相继问世。关于3D打印混凝土技术在水利工程中的应用探讨还相对较少，一方面是3D打印设备无法实现大体积混凝土水工结构的制作，另一方面是水工结构受力条件复杂，常见的自重压力和静水压力作用对3D打印混凝土的力学性能都提出了较高的要求。此外，层间弱面的存在是影响3D打印水工结构正常功能的重要因素[10-17]。

对于3D打印水工结构的实现，目前仍面临一系列问题。即使受3D打印设备出浆口尺寸的限制，仍然可以通过设置打印路径实现大体积混凝土水工结构的成型制作，但是由此带来的水化热释放和层间应力问题却是不可忽视的。水利工程中的一些异形水工结构并非大体积混凝土但却要承受设备荷载和静水压力，3D打印混凝土技术能够发挥其数字模型的优势，快速精准完成异形水工结构的制备。……