粉煤灰-矿粉二元3D打印地聚物调控研究①

方 媛， 何克泽， 郭耀祥， 周 宇， 温志伟， 王傲轩， 殷小红

(1. 深圳大学 土木与交通工程学院，广东 深圳 518060；2. 广东省滨海土木工程耐久性重点实验室，广东 深圳 518060)

0 引 言

近年来，3D打印技术在建筑领域显示出巨大的潜力，这为建筑物的建造提供了新的方法。随之，3D打印混凝土技术应运而生，显示出一些明显的优势，包括大量节能，减少排放和提高建筑效率[1-3]。开发3D打印混凝土面临的最大挑战之一是开发合适的3D可打印材料。

地聚合物通常被理解为碱激发铝硅酸盐，它是一种以固体硅铝酸盐矿物为原料，在常温或高温环境下与碱性溶液(如水玻璃、氢氧化钠、氢氧化钾等)反应形成的碱金属硅铝酸盐材料[4]。地聚合物的固体原料，也称为氧化铝和二氧化硅源，主要来自工业副产品和经低温处理的矿物，包括粉煤灰，矿渣，硅粉，偏高岭土，三水铝石，赤泥，底灰等[5]。地聚合物被认为是一种绿色的、可持续的胶凝材料，有替代普通水泥的潜力，可将各种废物流转化为有用的副产品。

目前，研究人员已经进行了一些关于地聚合物在3D打印构造中的应用的研究。Panda等人[6-7]通过检查印刷的地聚合物的新鲜性能和力学性能，评估了粉煤灰基的地聚合物水泥在3D打印中的潜力，测量了碎玻璃增强的3D打印的粉煤灰的地聚合物的各向异性力学性能。Al-Qutaifi等人[8]评估了纤维、层间时间间隔以及分层模式对结构可建性和硬化机械性能的影响，表明纤维增加了抗弯强度，而最小的时间间隔产生了最高的抗弯强度结果。……