快硬硫铝酸盐水泥在3D打印材料中的应用

楚宇扬，徐金涛，刘 烨，张 普，汤 意

（1.郑州大学土木工程学院，河南 郑州 450001；2.四川大学深地科学与工程教育部重点实验室，四川 成都 610065；3.河南省交通规划设计研究院股份有限公司，河南 郑州 450001）

3D打印技术具有安全、环保、智能化、精准化、施工效率高等优点，在建筑领域有着广泛的应用前景［1‑3］.但是，3D打印技术在材料方面有着较高的要求，需要有适宜的流动性、堆积性、较快的凝结时间以及较高的早期强度，使材料能够顺利的从打印机中挤出并堆积成建筑结构［4］.另外，由于3D打印建筑中缺少钢筋骨架的支撑，所采用的胶凝材料需要具有较高的强度，以承受外界的荷载［5］.常规3D打印材料如光敏树脂、工程塑料、金属陶瓷等，由于成本、技术和实用性的问题，不适用于建筑领域.硅酸盐水泥基胶凝材料作为正在使用的一大类建筑材料，强度高、耐久性好、自凝性好、成本低，具有通过轮廓技术打印成型的潜力［1，6］.

传统普通硅酸盐水泥（P·O）凝结时间过长，难以满足3D打印材料所需要的快凝特性.快硬硫铝酸盐水泥（R·SAC）具有快硬、早强的优点，但产量少，价格昂贵，且凝结时间过快，作为打印材料时通常需要添加缓凝剂.由此可见，2种水泥单独作为打印材料使用时，均存在较为明显的缺陷.结合2种水泥材料各自的特点，通过混合制备的方式调节其凝结时间逐渐引起了学者的关注.目前，已有一些研究通过混合P·O和R·SAC来制备具有较短凝结时间、良好和易性和较高强度的复合胶凝砂……