添加剂对3D打印轻骨料混凝土流变性和可打印性的影响

王亚坤, 杨钱荣

(同济大学 材料科学与工程学院, 上海 201804)

3D打印又被称为增材制造,可指任何打印三维物体的过程[1],而3D打印混凝土技术是指将3D打印技术与水泥混凝土等建筑材料相结合的一种适用于建筑施工方面的新技术[2-3].可打印性是指混凝土从打印机的喷嘴中挤出,沉积后能够保持形状,并能在连续多层的情况下不坍塌,是3D打印混凝土最基本的性能.而挤出性和可建造性作为评价混凝土可打印性的2个重要参考指标,要受混凝土本身屈服应力的影响：当混凝土屈服应力较低时,其挤出性较好但可建造性较差;当屈服应力过高时,混凝土将不能顺利挤出,从而不能进行打印[4-5].除了混凝土中的胶凝材料外,骨料的类型和细度也影响着混凝土本身的流变性,从而影响其挤出性和可建造性能[6-7].Panda等[8-10]对地聚合物材料进行了深入的研究,并制备出了可用于3D打印的地聚合物砂浆;刘巧玲[11]、赵宗志[12]研究了胶凝材料、聚合物以及外加剂等对3D打印砂浆流变性能、工作性能和力学性能的影响,并成功制备出了综合性能良好的陆上和水下水泥基3D打印砂浆.但由于3D打印混凝土目前仍处于研究和发展阶段,相关研究针对的主要是普通3D打印混凝土,而对于3D打印轻骨料混凝土的流变性能、可打印性等研究很少.

轻骨料混凝土具有质轻、保温和耐火等优点[13],若将其作为3D打印材料应用于构件和房屋建筑等,可以减轻结构自重、节约材料用量、提高……