朱艳梅， 张 翼， 蒋正武

（1.同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海 201804；2.同济大学材料科学与工程学院，上海 201804；3.上海市建筑科学研究院有限公司，上海 200032）

近年来，3D打印（又称“增材制造”）技术得到飞速发展，已被广泛用于生物工程、航空航天、艺术创作等多个领域.3D打印技术的无模工艺极大地提升了材料和结构设计的灵活性，其自动化施工方式不仅大大节约了人力，更适用于各种严苛环境下的建造工程，将3D打印技术与建筑领域相结合具有创新性与前景性［1-3］.目前水泥基材料3D打印的代表性工艺有挤出堆积式工艺（包括轮廓工艺（contour crafting［4］）与混凝土打印工艺（concrete printing［5］））和粉末黏结式工艺（D-shape工艺［6］）.其中，挤出堆积式工艺因具备与传统混凝土成型工艺差别小、大尺寸构件成型可行性高及施工成本低等优势，已成为当下水泥基材料3D打印工艺的研究热点.

对于用作3D打印“油墨材料”的水泥基材料，其性能需求与一般水泥基材料存在差异［7］：一方面对新拌水泥基材料的和易性具有一定要求，施工过程中需满足挤出流畅、不堵管等条件；另一方面挤出后的水泥基材料需具有可堆叠性，即在自重与上层压力作用下不倒塌或发生明显变形.此外，3D打印的层叠工艺使得层与层之间的挤出存在时间间隔，为保证层间界面区良好的力学性能，3D打印建筑材料还应具有良好的黏结性.综上，设计出同时满足可挤出性、可堆叠性、高黏结性的水泥基材料是实现3D打印技术在建筑领域中应用的先决条件之一.调节胶凝材料的水化进程及流变性能是提高上述打印性能的2种重要方式［8-10］.胶凝材料水化进程的调节较难实施，容易造成堵管等问题；……