Mike 1.3D打印混凝土技术在新冠肺炎防疫方舱中的应用
作者：王香港1,2，王申2，贾鲁涛2，李进2,3，刘培善2,3，潘金龙1,2，张亚梅1,2
单位：1.东南大学材料科学与工程学院，江苏省土木工程材料重点实验室；2.南京绿色增材智造研究院有限公司；3.南京嘉翼数字化增材智造研究院有限公司
摘要：以南京市江北新区防疫测控方舱为工程案例,展示了建筑3D打印技术在应对新冠肺炎疫情及类似紧急公共事件中的应用方式，探讨了3D打印技术的优势和未来的发展趋势。实践表明，建筑3D打印技术在防疫阶段具有较大的优势。利用3D打印技术进行防疫测控方舱的建造，其建造工艺简洁，生产周期短，安装便捷。构件打印过程由计算机自动控制，人工干预少，且构件以单元模块进行打印，安装用工少。目前,该类型的防疫方舱已经在南京、雄安、海门、濮州等地投入使用。
关键词：3D打印；混凝土；防疫测控方舱
2.3D打印建筑用材料研究、典型应用及趋势展望
作者：文俊1，蒋友宝2，胡佳鑫2，肖杨2
单位：1.湖南工业大学土木工程学院；2.长沙理工大学土木工程学院
摘要：叙述了3D打印建筑材料的研究进展，介绍了3D打印技术在建筑领域中的典型应用。提出了需进一步加强打印材料的研发，改进打印设备及打印工艺，建立适合3D打印的结构设计体系和3D打印建筑质量标准体系。
关键词：混凝土；增材制造；3D打印；增韧；建筑领域
3.3D打印在建筑领域的应用
作者：耿会岭1，杨政2，袁雅贤3
单位：1.邢台职业技术学院；2.石家庄东方热电热力工程有限公司；3.浙江交工金筑交通建设有限公司
摘要：在分析现有3D打印技术的基础上，对模型的格式进行了解析，并根据打印材料和打印方式对比分析了各自的特点和应用领域；对建筑3D打印的发展进行了展望。
关键词：3D打印；建筑；打印材料；打印设备
4.3D打印混凝土力学性能试验方法
作者：侯泽宇，张宇，张超，陈逸东，陈春，张亚梅，张云升
单位：东南大学材料科学与工程学院江苏省土木工程材料重点实验室
摘要：总结了国内外3D打印混凝土力学性能的试验方法，介绍和比较了3D打印混凝土抗压强度、抗折强度、层间结合强度、劈拉强度、抗拉强度和弹性模量试验方法，提出了为规范3D打印混凝土的力学性能制定3D打印混凝土力学性能试验方法相关标准的必要性。
关键词：3D打印混凝土；力学性能；试验方法
5.3D打印混凝土相关性能研究进展
作者：段严，秦先涛
单位：武汉轻工大学土木工程与建筑学院
摘要：从流动性、黏结强度、凝结时间、纤维增强等方面概括了目前3D打印混凝土的研究进展，分析了外加剂、骨料级配和特殊材料应用于改善3D打印混凝土流动性的现状；总结了3D打印混凝土层间黏结强度的不足及改善措施；从外加剂和水泥的选择上探讨了3D打印混凝土凝结时间的控制方案，分析了纤维用于3D打印混凝土中的优势以及特殊性；结合现状对3D打印混凝土未来研究方向进行了展望。
关键词：3D打印混凝土；流动性；黏结强度；凝结时间；纤维增强
6.3D打印水泥基材料的建造性研究
作者：章苏阳，蒋亚清，王玉，潘亭宏
单位：河海大学力学与材料学院
摘要：通过塑性强度、静态屈服应力和跳桌流动度的经时变化试验，研究了纳米黏土与减水剂协同作用对3D打印水泥基材料（3DPC）建造性的影响，并以流变性能为参考依据，建立了3DPC建造性的评价指标。结果表明，复掺纳米黏土和增黏型聚羧酸减水剂的3DPC经时塑性强度和经时静态屈服应力均随纳米黏土掺量增加而提高，纳米黏土的适宜掺量为0.8%；当静态屈服应力时变速率为2.0～4.2 Pa/s时，可实现3DPC的挤出性与建造性的协同；在可打印、可建造窗口时间内，3DPC的跳桌流动度为170～190 mm。掺用纳米黏土和增黏型聚羧酸减水剂对3DPC的流变参数进行调控是提高3DPC建造性的有效途径。
关键词：水泥基材料；3D打印；建造性；流变性能
7.3D打印混凝土层间性能影响因素与测试方法研究综述
作者：於家勉，孙元峰，姚一鸣，鲁聪
单位：东南大学土木工程学院
摘要：结合国内外研究案例，深入分析了打印工艺、砂浆配合比等3D打印混凝土层间性能的影响因素。在此基础上，进一步探讨了3D打印混凝土层间强度的提高方式。同时总结了抗拉试验、抗剪试验、微观结构分析等层间强度测试方法并分析了各自优缺点。
关键词：3D打印混凝土；层间强度；配合比；测试方法
8.3D打印混凝土层间黏结强度增强技术及试验研究
作者：武雷，孙远，杨威，康强，万志明
单位：东南大学土木工程学院
摘要：应用RPZ2000型极坐标系3D打印机打印了多组混凝土立方体试件和长方体试件，研究了层间涂抹不同界面剂情况下对3D打印混凝土试件抗压强度与抗折强度的影响。试验结果表明，层间黏结强度的大小对3D打印混凝土试块的抗压强度影响较大，对抗折强度影响较小。水泥膨浆对3D打印混凝土具有良好的补偿收缩性，改性丙烯酸乳浆次之，水泥净浆和粉煤灰水泥净浆对打印试件的整体抗压强度提升效果一般。改性丙烯酸乳浆对打印试件整体的抗折强度提升最好，水泥膨浆次之，水泥净浆和粉煤灰水泥净浆对抗折强度几乎无任何影响。
关键词：3D打印；层间黏结；界面剂；力学性能
9.水泥基材料3D打印技术与应用——评《水泥基材料3D打印关键技术》
作者：王秋菊
单位：廊坊市广播电视大学
摘要：为了进一步提高建筑业生产效率，研究员研发出了水泥基材料3D打印这一新型增材制造技术，在房屋建筑、道路桥梁、地下工程等建造领域取得了显著的发展，并表现出较大的发展潜力。马国伟、王里编著的《水泥基材料3D打印关键技术》一书系统地归纳了水泥基材料3D打印工艺建模的最新进展，提出了水泥基材料3D可打印性的量化指标，研究了打印微观结构的力学各向异性，提出了3D打印结构的整体性增强方法，并对该项技术进行了展望。
10.3D打印混凝土工艺参数对成型精度的影响
作者：武雷，郭潞杰，康强
单位：东南大学土木工程学院
摘要：为了提高3D打印混凝土构件的成型精度，结合转臂式打印设备研究了分层厚度、搭接宽度、挤出速度和进给速度四个打印工艺参数，应用控制变量法对工艺参数进行了工艺试验和理论分析，确定了工艺参数对成型精度的影响规律，并建立了数学模型来提高3D打印混凝土构件的成型精度。
关键词：3D打印混凝土；工艺参数；成型精度
11.搭接宽度对打印混凝土基本力学性能的影响
单位：武雷，孙远，杨威
单位：东南大学土木工程学院
摘要：混凝土层叠打印成型时,其力学性能受工艺的影响较大。为探究打印过程中条带的搭接宽度对打印混凝土构件的抗压强度、双向劈裂抗拉强度的影响，使用极坐标系3D打印机按不同的搭接宽度，打印了多组混凝土立方体试件，并与现浇试件的抗压及劈裂性能做了对比试验。结果表明，层叠打印构件的抗压强度折减明显，搭接宽度较低时折减可达到一半，随着搭接宽度的提升，打印试件的抗压强度呈非线性增长；打印试件顺纹横纹下的截面劈裂抗拉强度均低于现浇试件，顺纹折减更加明显。搭接宽度的增加会提升双向抗拉强度，对于顺纹截面，搭接宽度较低时提升明显，后趋于稳定，对于横纹截面，其主要呈现为一种线性变化形式,趋于现浇抗拉强度。
关键词：3D打印；搭接宽度；抗拉强度对比；劈裂抗拉强度对比
12.玻璃微珠对OPC-SAC体系复合胶凝材料性能的影响及在3D打印中应用
作者：曹香鹏1，黄明洋2
单位：1.深圳市明远建筑科技有限公司；2.佛山市津明建筑科技有限公司
摘要：通过在OPC-SAC体系和矿物掺合料组成的复合胶凝材料中掺入中空玻璃微珠，制备出了符合挤出式建筑3D打印要求的材料。实验结果表明，复合胶凝材料体系初凝时间为11～19 min，终凝时间为20～45 min；3 d抗压强度为50～70 MPa，3 d抗折强度为5～7 MPa，28 d抗压强度为60～90 MPa，28 d抗折强度为7～12 MPa；可满足建筑3D打印的可挤出性、可建造性和可连续性的要求。
关键词：中空玻璃微珠；OPC-SAC体系；3D打印；凝结时间；强度；应用
13.高流动性3D打印水泥基材料制备及性能研究
作者：魏玮1，杨涛2
单位：1.内蒙古交通职业技术学院；2.西南交通大学
摘要：为了制备性能良好的3D打印胶凝材料，用碱激发剂对粉煤灰/矿渣胶凝材料进行激发得到了满足可打印性和力学性能的基础材料，并分析了影响胶凝材料性能的最主要因素，基于微观试验结果分析了粉煤灰和碱激发剂对胶凝材料性能的影响机理。结果表明，基础材料的合适掺量和组成为：粉煤灰30%、碱胶比0.56%、碱含量5%、激发剂模数1.0；宜选用CaO含量适中的矿渣，激发剂静置时间应为48 h；影响胶凝材料流动性和力学性能的最主要因素为碱含量；相比于纯矿渣胶凝材料，粉煤灰的掺入使材料表面出现微裂缝，使其强度降低，而碱激发剂的掺入，增强了胶凝材料的密实性，提高了强度。
关键词：3D打印；胶凝材料；流动性；力学性能；微观分析
14.挤出型3D打印混凝土力学性能研究进展
作者：黎宝山，姚一鸣，鲁聪
单位：东南大学土木工程学院
摘要：介绍了3D打印混凝土的特点与前景，综述了挤出型工艺的3D打印混凝土的压、拉、折、剪基本力学性能以及增强措施。研究表明：打印层在喷嘴的挤压作用下密实度有所提高，但同时层间易形成薄弱界面，造成性能的各向异性，通过调整胶凝材料、掺入纤维、优化工艺、水浴养护、布筋等措施能有效改善。此外，提出了还需进一步研究的问题。
关键词：3D打印混凝土；力学性能；各项异性；增强措施
摘自《混凝土与水泥制品》杂志
