影响黏土3D打印性能的主要参数研究

朱 旻，苏 栋，杨伟鸿，黄俊杰，李 强

(1. 深圳大学 土木与交通工程学院，广东 深圳 518060； 2. 深圳大学 滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室，广东 深圳 518060； 3. 深圳大学 深圳市地铁地下车站绿色高效智能建造重点实验室，广东 深圳 518060)

0 引 言

近年来，3D打印技术飞速发展，广泛应用于医疗器械、生物材料及工业设计等领域。该技术在建筑设计领域也进行了一系列的尝试，使用由Khoshnevis[1]所提出的挤出堆积式工艺进行建筑打印。2014年，10幢3D打印的建筑在上海张江高新青浦园区投入使用，且打印过程仅花费24 h[2]。2015年盈创建筑科技有限公司在苏州工业园打印了全球首个内外装一体化5层别墅[3]。2019年底，世界上最大的3D打印建筑在迪拜竣工[4]。它们都展现了3D打印技术在大型建筑或构件建造中的巨大潜力。

在建筑构件3D打印过程中，预制浆体通过喷嘴被挤出，在不借助模板和任何后续振动下，成层堆叠从而构成结构组件[5-7]。因此，3D打印技术在建筑领域的应用与浆体的材料选用密切相关，Le等[8]开发了一种适用于3D打印的高性能纤维增强混凝土，其水胶比为0.26，第28天抗压强度达到了110 MPa；Panda等[9]开发了一种单组分地质聚合物，可在通过打印机挤出堆叠后不会造成底部变形；孙振平等[10]开发了一种可用于3D打印系统的超高性能混凝土。当前有关建筑3D打印材料方面的研究大多集中在水泥基材料，对于以黏土作为原材料的应用研究较少。废土是一种常见的建筑垃圾，大量堆积的废土还会造成严重的环境、经济和社会问题。……