3D打印水泥基材料的可挤出性表征方法

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。

3D打印对装配式混凝土路面板可循环性的影响研究

为实现临时装配式混凝土路面板的可循环利用,本文将活性粉末混凝土(RPC)与3D打印成型相结合,探索可循环临时装配式混凝土路面板适宜材料与工艺。开展填充模式和钢纤维掺量对试件力学性能的影响研究,通过有限元分析模拟,明确了可循环混凝土路面板的应用效果。结果表明,采用交错填充时,Y、Z方向抗压强度高于平行填充模式,X方向略低于平行模式,抗弯拉强度介于平行填充模式下X方向和Y方向之间。随着钢纤维掺量的增加,抗压强度先增加后降低,抗弯拉强度逐渐增加。有限元计算分析表明,采用RPC材料与3D打印相结合的方式,可提高路面板疲劳寿命与循环利用次数。相比24 cm厚C40混凝土路面板,厚度为14 cm和18 cm的3D打印RPC路面板疲劳寿命系数可达41.69倍和1445.49倍,同时,可减小路面板自重达42%和24%,便于循环施工。

高吸水树脂吸液特性对混凝土性能的影响

提出了高吸水树脂(SAP)吸水率比指标,研究了吸水率比对SAP在水泥浆体离心液中的吸水动力学及内养护混凝土流变性能、抗压强度、收缩性能的影响。结果表明:SAP在水泥离心液中吸水率呈迅速增加、逐渐降低和最后稳定的规律;当SAP吸水率比增大时,吸水率峰值增大、释水时间延长。伴随SAP吸水率比逐渐增大,内养护混凝土拌合物屈服应力逐渐增大、塑性黏度逐渐降低。SAP可降低混凝土早期强度,对后期强度影响较小,且可明显降低混凝土收缩。在吸水率比为1.94~6.16范围内,SAP对混凝土抗压强度和收缩性能的作用规律一致。