不同打印与加载方向下3D打印地质聚合物混凝土力学性能研究

【目的】探究3D打印矿渣-粉煤灰基地质聚合物混凝土(以下简称为打印混凝土)力学性能随龄期的发展规律和其各向异性的特点。【方法】通过力学试验测试打印混凝土在不同养护龄期和沿x、y、z 3个不同加载方向的立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度,并利用X-CT扫描仪测试、分析打印混凝土的微观结构,探讨打印地质聚合物混凝土力学性能的变化机理。【结果】打印混凝土3和7 d养护龄期的力学强度分别达28 d的30%和60%以上,打印混凝土具有早强特性,满足混凝土打印建造需求;养护28 d试件的立方体抗压强度、轴心抗压强度和抗折强度在各加载方向上的差异分别为3.20%~10.40%、1.53%~7.05%和5.10%~24.00%。【结论】打印混凝土强度具有一定的各向异性,其各向异性主要源于在层条堆积过程中打印混凝土内部产生的缺陷数量和缺陷的空间分布。

3D打印矿渣-粉煤灰基地质聚合物混凝土减水剂适用性研究

为了获得适用于3D打印矿渣-粉煤灰基地质聚合物混凝土的减水剂,通过对比试验探究了聚羧酸系高性能减水剂、萘系减水剂、脂肪族高效减水剂和三聚氰胺型减水剂的减水效果,结果表明:萘系减水剂对地质聚合物混凝土的减水效果最好。通过平行试验探究不同萘系减水剂掺量对地质聚合物混凝土凝结时间及力学性能的影响,结果表明:萘系减水剂可以延长材料的凝结时间,且随掺量增加,凝结时间呈指数型增长趋势;当掺量过高时不利于地质聚合物混凝土强度发展;萘系减水剂最佳掺量不应大于矿渣与粉煤灰总质量的1.5%,建议掺量为矿渣与粉煤灰总质量的1%。

3D打印用地质聚合物配合比的优化试验

3D打印混凝土技术是近几年发展起来的高新技术,文中主要研究在不同配合比下,地质聚合物的强度的变化规律,设计3D打印用地质聚合物配合比,通过水灰比、氧化钠含量、水玻璃模数、灰砂比,研究地质聚合物的强度变化规律。试验结果表明,水灰比0.40,氧化钠含量7%,水玻璃模数1.18,砂灰比1.0为3D打印用地质聚合物最优配合比。

水口水电站溢洪道检修门槽聚合物混凝土修补施工技术

该文针对水口水电站溢洪道检修门槽周边混凝土存在露筋等缺陷,介绍了采用PBM-3聚合物混凝土进行水下修补的施工技术,供类似工程参考。

无机矿物聚合物混凝土氯离子渗透性的研究

研究了Ca O含量及n(Si O2)/n(Al2O3)对无机矿物聚合物混凝土氯离子渗透性的影响,通过SEM图对试样进行了微观结构形貌观察,试验结果表明:无机矿物混凝土氯离子渗透性能受Ca O含量和n(Si O2)/n(Al2O3)变化影响明显,其氯离子电通量值随着Ca O含量增加而减小,随着n(Si O2)/n(Al2O3)增大呈现先减小后增大走向。

江口水电站进水口3号拦污栅下横梁断裂处理

介绍了江口水电厂进水口栏污栅下横梁断裂情况及修复方案的确定,着重叙述了栏梁的修复施工过程。水工建筑水下修复处理很困难,江口水电厂采用PBM-3聚合物混凝土施工,取得了良好的效果,可供同类水工建筑物的修复借鉴。

聚合物纤维增强3D打印混凝土材料研究进展

聚合物纤维以其优异的性能已被广泛应用于混凝土技术领域。在3D打印混凝土材料中采用聚合物纤维取代钢纤维、碳纤维等传统纤维是降低成本、改善材料性能的重要途径。从影响3D打印混凝土材料性能角度出发,对掺加聚合物纤维3D打印混凝土材料的性能和研究现状进行综述;主要从聚乙烯(PE)纤维、聚丙烯(PP)纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维等聚合物纤维出发,对3D打印混凝土材料的工作性能、力学性能和耐久性能等影响研究现状进行了总结,同时也对混凝土层间结合强度和各向异性进行了总结分析。提出聚合物纤维增强3D打印混凝土材料存在的问题,并对聚合物纤维在3D打印混凝土材料中的应用前景进行了展望。

混凝土抗干缩剂的制备及性能研究

分别用三乙醇铝和三乙醇铁通过原位水解法制备了纳米Al_(2)O_(3)和纳米Fe_(2)O_(3)分散液,并用四臂聚乙二醇丙烯酰胺酯、丙烯酸、甲基丙烯酸乙二醇磷酸酯和乙烯基咪唑通过自由基聚合制备了两性聚合物分散剂(APD),再将纳米Al_(2)O_(3)、纳米Fe_(2)O_(3)分散液和氧化石墨烯(GO)分散液与APD复合制备了混凝土抗干缩剂(AFG),并对AFG的分子结构及性能进行了研究。结果表明:APD能够吸附纳米Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)与GO在分子链上使其均匀分散在水相及水泥基体中;将AFG掺入混凝土中能够显著提高混凝土的强度、抗渗及抗干缩性能。