纤维掺量对速凝3D打印水泥基材料力学各向异性的影响 被引量：4

1

作者 陈旭浩 李楠 +2 位作者 钟建军 丁彧 李维红 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第4期105-109,共5页

结合自主研发的物料搅拌和挤出同时进行的3D混凝土打印机(搅拌-挤出-体化打印机),实现了速凝玄武岩纤维改性水泥基材料的3D打印。以水平打印层为XY平面,进行试验测试3D打印混凝土在X、Y、Z方向的抗压、抗弯力学性能,并分析其力学各向异... 结合自主研发的物料搅拌和挤出同时进行的3D混凝土打印机(搅拌-挤出-体化打印机),实现了速凝玄武岩纤维改性水泥基材料的3D打印。以水平打印层为XY平面,进行试验测试3D打印混凝土在X、Y、Z方向的抗压、抗弯力学性能,并分析其力学各向异性规律。研究结果表明:在满足打印性能的要求下,玄武岩纤维的掺量范围为0~2.0%,掺量为1.5%时打印材料力学性能最优;随着纤维含量的增加,材料呈现力学各向异性趋势增大;沿X方向加载的打印试样抗压强度最高;沿Y方向加载的打印试样抗折强度最高。 展开更多

关键词 3D打印 速凝水泥基材料 搅拌-挤出一体化打印机 可打印性 各向异性

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3D打印水泥基材料工作性分析与表征 被引量：7

2

作者 刘致远 王振地 +1 位作者 王玲 赵霞 《低温建筑技术》 2018年第6期5-10,共6页

3D打印水泥基材料的工作性关系到原材料输送、挤出和堆积工艺的难易和效果,还会影响到硬化后制品的外观质量、强度和耐久性能,是材料设计过程中必须考虑的重要性能。本文结合打印工艺流程和要求,分析了3D打印各工艺阶段中水泥基材料工... 3D打印水泥基材料的工作性关系到原材料输送、挤出和堆积工艺的难易和效果,还会影响到硬化后制品的外观质量、强度和耐久性能,是材料设计过程中必须考虑的重要性能。本文结合打印工艺流程和要求,分析了3D打印各工艺阶段中水泥基材料工作性特点,提出了3D打印水泥基材料工作性表征主要包括流动性、堆积性和触变性三个方面。按照现有水泥基材料工作性评价方法进行了相关试验,并讨论了这些试验方法用于表征3D打印水泥基材料工作性的适用性。结果表明把砂浆稠度法和胶砂流动度法相结合使用,利用胶砂流动度、砂浆稠度值、振动触变度可以全面评价3D打印水泥基材料工作性;流变试验获得屈服应力、粘度和触变环面积,也可以较为全面地表征3D打印水泥基材料工作性。 展开更多

关键词 3D打印 水泥基材料 工作性 流变

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基于水泥基3D打印技术的消浪块体预制工程施工方案研究 被引量：4

3

作者 沈璐 张清芳 严金龙 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2021年第S02期1795-1799,共5页

水泥基材料3D打印技术的发展,为土建工程项目进一步提升工程质量、简化施工程序、缩短工程建设工期,加强绿色施工建设等方面提供了技术可能性。为研究水泥基材料3D打印建造技术的经济效益,以某填海护岸项目中的消浪块体预制工程为背景,... 水泥基材料3D打印技术的发展,为土建工程项目进一步提升工程质量、简化施工程序、缩短工程建设工期,加强绿色施工建设等方面提供了技术可能性。为研究水泥基材料3D打印建造技术的经济效益,以某填海护岸项目中的消浪块体预制工程为背景,制定了具体的混凝土3D打印预制块体施工方案,进行了工程造价计算,并与传统施工方式在工艺特点、人工成本、建设工期等方面进行对比分析。通过合理制定施工方案,消浪预制块体混凝土3D打印施工方式在工期、综合成本方面较传统施工方式分别缩短和降低了22.4%和7.6%,并且对施工现场周围环境更为友好,表明水泥基材料3D打印技术在预制工程领域具备一定的经济性和竞争力,为拓宽该技术的应用领域及相关研究提供参考。 展开更多

关键词 水泥基材料3D打印 填海护岸 预制块体 施工方案 经济效益

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玄武岩纤维对3D打印水泥基材料可打印性的影响 被引量：3

4

作者 赵宇 武喜凯 +2 位作者 朱伶俐 杨章 王有凯 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期5537-5547,共11页

玄武岩纤维是一种具备良好力学性能、优异耐腐蚀性且高性价比的纤维材料,将其掺入3D打印水泥基材料中可以起到抑制塑性收缩开裂的作用。而玄武岩纤维的掺入会显著改变3D打印水泥基材料的流变性能,从而对3D打印水泥基材料可挤出性及可建... 玄武岩纤维是一种具备良好力学性能、优异耐腐蚀性且高性价比的纤维材料,将其掺入3D打印水泥基材料中可以起到抑制塑性收缩开裂的作用。而玄武岩纤维的掺入会显著改变3D打印水泥基材料的流变性能,从而对3D打印水泥基材料可挤出性及可建造性产生影响。通过改变纤维的掺量、直径及长度,研究了玄武岩纤维特性对3D打印水泥基材料流变性能、可挤出性及可建造性的影响,明确了流变性能与可挤出性和可建造性之间的关系。研究结果表明,玄武岩纤维的掺量对3D打印水泥基材料流变性能参数的影响权重最大,其次是直径。动态屈服应力与单位时间挤出量呈负相关,静态屈服应力与打印试件倾角呈正相关。打印试件横截面积比受动态屈服应力和静态屈服应力等综合因素影响。综合来看,优良的可挤出性需要适中的动态屈服应力,约为280 Pa。而优良的可建造性不仅需要适中的动态屈服应力,还需要静态屈服应力大于950 Pa。 展开更多

关键词 3D打印水泥基材料 玄武岩纤维 流变特性 可打印性 可挤出性 可建造性

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碳酸锂对3D打印水泥基材料早期性能影响研究

5

作者 朱伶俐 杨章 +2 位作者 赵宇 管学茂 武喜凯 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第9期49-54,共6页

3D打印水泥基材料需要良好的形状保持能力,早期性能的发展对3D打印水泥基材料的配合比设计与优化调控至关重要。研究了碳酸锂掺量对3D打印水泥基材料流变特性、湿胚强度、可建造性的影响规律。研究发现:碳酸锂的加入使得砂浆湿胚强度和... 3D打印水泥基材料需要良好的形状保持能力,早期性能的发展对3D打印水泥基材料的配合比设计与优化调控至关重要。研究了碳酸锂掺量对3D打印水泥基材料流变特性、湿胚强度、可建造性的影响规律。研究发现:碳酸锂的加入使得砂浆湿胚强度和静态屈服应力呈现指数级增长,随着碳酸锂的掺量达到2‰、3.5‰、5‰,其初凝时间分别为94、62、39 min;龄期为10 min时碳酸锂掺量为5‰砂浆的静态屈服应力值是未掺入碳酸锂的4倍;碳酸锂掺量为0、2‰、3.5‰、5‰的打印层数分别为26、22、28、32层。当静态屈服应力值达到3544 Pa,砂浆的挤出性变差对可建造性造成了负面影响,底层砂浆强度的快速发展则能够提高可建造性。 展开更多

关键词 凝结时间 3D打印水泥基材料 流变特性 湿胚强度 可建造性

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3D打印水泥基材料制品的强度各向异性研究 被引量：2

6

作者 王振地 王玲 +2 位作者 郭杰 庞立 鲍志江 《中国建材科技》 CAS 2022年第2期1-3,共3页

为研究水泥基材料3D打印制品的强度各向异性,制备了具有不同材料组成的3D打印试件。通过测试打印试件在垂直和平行于打印方向上的力学性能,发现水泥基材料3D打印试件存在强度各向异性,提出了定量表征强度各向异性的数学表达式,分析了抗... 为研究水泥基材料3D打印制品的强度各向异性,制备了具有不同材料组成的3D打印试件。通过测试打印试件在垂直和平行于打印方向上的力学性能,发现水泥基材料3D打印试件存在强度各向异性,提出了定量表征强度各向异性的数学表达式,分析了抗压强度各向异性的规律。养护龄期对强度各向异性的影响相比材料组成的影响更明显。抗折强度各向异性的绝对值在20%左右,并未发现明显规律。 展开更多

关键词 3D打印 水泥基材料 各向异性 抗折强度 抗压强度

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挤出固化式3D打印水泥类材料流变性能研究综述 被引量：2

7

作者 陈剑刚 陈瑜 +2 位作者 马云龙 丁婧雯 吴思华 《新型建筑材料》 2021年第11期5-11,共7页

3D打印材料的流变性能可以贴切地表征其工作性能,流变-可打印性能可以量化可打印性能指标。对挤出固化式3D打印进行了流变学分析,并就其使用的水泥基和地聚合物打印材料的流变-可打印性能、流变性能影响因素2个方面对国内外研究进行了... 3D打印材料的流变性能可以贴切地表征其工作性能,流变-可打印性能可以量化可打印性能指标。对挤出固化式3D打印进行了流变学分析,并就其使用的水泥基和地聚合物打印材料的流变-可打印性能、流变性能影响因素2个方面对国内外研究进行了综述分析。 展开更多

关键词 挤出固化式3D打印 水泥基材料 地聚合物 流变性能

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化学外加剂对3D打印水泥基材料抗冻性的影响

8

作者 王振地 王玲 +2 位作者 郭杰 庞立 鲍志江 《中国建材科技》 CAS 2022年第2期4-7,共4页

为探究3D打印成型水泥基材料的抗冻耐久性,制备了不同外加剂掺量的水泥基3D打印试件,通过加速冻融试验研究3D打印试件的质量损失和动弹性模量变化。结果表明,随着速凝剂掺量的增加,水泥基材料3D打印试件的质量损失增大,相对动弹性模量降... 为探究3D打印成型水泥基材料的抗冻耐久性,制备了不同外加剂掺量的水泥基3D打印试件,通过加速冻融试验研究3D打印试件的质量损失和动弹性模量变化。结果表明,随着速凝剂掺量的增加,水泥基材料3D打印试件的质量损失增大,相对动弹性模量降低,抗冻耐久性变差。引气剂的加入可以减轻但无法完全阻止3D打印试件的表面剥落破坏,且未能明显减轻试件的内部损伤。随着增稠剂掺量的增加,3D打印试件的表面剥落量增大,相对动弹性模量的降低速率减缓,试件的内部损伤有所减轻。本研究对于3D打印水泥基材料用化学外加剂的选择、油墨材料组成设计及3D打印制品的服役性能评价均具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 速凝剂 引气剂 增稠剂 3D打印 水泥基材料

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3D打印水泥基材料的可挤出性表征方法 被引量：1

9

作者 赵攀 辛鹏浩 +1 位作者 刘晓 王子明 《新型建筑材料》 2022年第2期1-4,共4页

无模快速成型使3D打印水泥基材料具有十分广阔的发展前景,打印材料的性能测试是3D打印技术的重要一环。在不同水灰比和胶砂比下,采用输送试验、稠度试验和可挤出率对3D打印水泥基材料的可挤出性进行表征。结果表明:输送长度与可挤出性... 无模快速成型使3D打印水泥基材料具有十分广阔的发展前景,打印材料的性能测试是3D打印技术的重要一环。在不同水灰比和胶砂比下,采用输送试验、稠度试验和可挤出率对3D打印水泥基材料的可挤出性进行表征。结果表明:输送长度与可挤出性呈正相关;当稠度在4 cm以上时,砂浆具有良好的可挤出性;稠度损失至无法满足可挤出性的时间均在25 min以上,满足打印小型建筑构件的需求;用可挤出率试验表征可挤出性具有科学性和准确性,且当可挤出率大于70%时,水泥基材料具有良好的可挤出性。 展开更多

关键词 3D打印 水泥基材料 可挤出性

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3D打印水泥基材料高温后劈裂拉伸尺寸效应试验研究

10

作者 王旭 陈琳 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第4期469-474,共6页

为探究3D打印水泥基材料高温后劈裂拉伸尺寸效应,共设置5种温度和3种尺寸,应用液压伺服机对3D打印水泥基材料展开劈裂拉伸力学性能试验研究,分析高温和尺寸效应对3D打印水泥基材料劈裂拉伸力学性能的影响规律。主要得到以下结论:随着温... 为探究3D打印水泥基材料高温后劈裂拉伸尺寸效应,共设置5种温度和3种尺寸,应用液压伺服机对3D打印水泥基材料展开劈裂拉伸力学性能试验研究,分析高温和尺寸效应对3D打印水泥基材料劈裂拉伸力学性能的影响规律。主要得到以下结论:随着温度升高,试件抗拉强度逐步降低,不同尺寸试件的抗拉强度受高温影响降低幅度基本相同,最大降低幅度为87.97%。随着尺寸增加,试件抗拉强度逐步降低,温度的提高导致试件抗拉强度受尺寸效应影响变化幅度逐步增大。受尺寸效应影响,不同试件高温后的抗拉强度变化区间为18.488%~26.165%。同时,基于尺寸效应律提出3D打印水泥基材料高温下抗拉强度计算模型,并应用微观测试技术揭示其力学性能演化机理。 展开更多

关键词 3D打印水泥基材料 高温 尺寸效应 劈裂拉伸

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不同胶凝组成对3D打印水泥基材料干燥收缩性能的影响

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作者 郑杰 罗素蓉 +1 位作者 欧翔 王世杰 《工业建筑》 北大核心 2023年第10期151-156,28,共7页

为改善3D打印水泥基材料干燥收缩性能,将粉煤灰(FA)和矿粉(S)两种矿物掺和料以单掺和复掺的形式加入机制砂制备的3D打印水泥基材料中,研究不同胶凝组成对3D打印水泥基材料力学性能和干燥收缩性能的影响,并通过扫描电镜试验和压泵法测孔... 为改善3D打印水泥基材料干燥收缩性能,将粉煤灰(FA)和矿粉(S)两种矿物掺和料以单掺和复掺的形式加入机制砂制备的3D打印水泥基材料中,研究不同胶凝组成对3D打印水泥基材料力学性能和干燥收缩性能的影响,并通过扫描电镜试验和压泵法测孔技术,分析其微观形貌和孔结构。试验结果表明:在单掺的情况下,粉煤灰和矿粉较低的活性抑制了材料强度的发展,其中粉煤灰在X方向的抑制效果最强,分别使28d抗压强度和抗折强度下降41%和23%。但矿物掺和料的骨架填充效应与火山灰效应可改善材料的孔隙结构,降低孔隙间的连通,减少水分消耗,抑制3D打印水泥基材料的干燥收缩;相同掺量下,粉煤灰与矿粉使总孔隙率降低了15.2%、9.8%,最可几孔径降低了43.2%、16.5%;掺量为30%粉煤灰和掺量为20%矿粉的试验组分别使材料28d干燥收缩值降低了41%和22%。复掺粉煤灰和矿粉使材料抗压强度和抗折强度分别降低27.5%和13.9%,对干燥收缩的抑制效果介于二者单掺之间,使28 d干燥收缩降低了23%~25%。 展开更多

关键词 3D打印混凝土 不同胶凝组成 机制砂 收缩性能

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