3D打印再生聚氯乙烯砂浆可打印性及力学各向异性研究

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作者 吴金蔚 潘志宏 +2 位作者 周娟兰 郑鸿润 张旋 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 2025年第1期57-64,共8页

为了研究再生聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)掺量对3D打印砂浆可打印性及力学性能的影响,配制了4种不同PVC掺量的3D打印砂浆,探究了不同PVC掺量对挤出性和建造性的影响,从而判断其可打印性.通过研究不同PVC掺量对3D打印砂浆密度、吸... 为了研究再生聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)掺量对3D打印砂浆可打印性及力学性能的影响,配制了4种不同PVC掺量的3D打印砂浆,探究了不同PVC掺量对挤出性和建造性的影响,从而判断其可打印性.通过研究不同PVC掺量对3D打印砂浆密度、吸水率以及在X、Y和Z方向上的抗压性能和抗折性能的影响,探讨力学各向异性.结果表明:随PVC掺量增大,打印PVC砂浆可挤出性提高,建造性变差;表观密度减小,吸水率增大;抗压强度和抗折强度均下降;砂浆抗折强度力学各向异性加剧.X轴方向抗压强度最高,Y轴方向抗折强度最高.砂浆抗压强度各向异性在后期更明显,抗折强度在前期更显著,且掺加PVC颗粒对抗折强度力学各向异性整体影响更大. 展开更多

关键词 3D打印 聚氯乙烯砂浆 可打印性 力学性能 各向异性

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凹凸棒土对石膏3D打印材料基本性能和可打印性能的影响

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作者 汪才峰 蹇守卫 +4 位作者 李宝栋 黄健翔 高欣 马逍遥 薛文浩 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第5期1748-1755,共8页

增稠剂是3D打印材料的关键组分,但常用的增稠剂以有机物为主,会降低石膏的力学性能。为此,本文选取了凹凸棒土与羟丙基甲基纤维素醚作对比,测试了凹凸棒土对石膏3D打印材料工作性能、力学性能以及实际打印性能的影响。结果表明:与羟丙... 增稠剂是3D打印材料的关键组分,但常用的增稠剂以有机物为主,会降低石膏的力学性能。为此,本文选取了凹凸棒土与羟丙基甲基纤维素醚作对比,测试了凹凸棒土对石膏3D打印材料工作性能、力学性能以及实际打印性能的影响。结果表明:与羟丙基甲基纤维素醚相似,凹凸棒土降低了石膏3D打印材料的流动度,增加了动态屈服应力;随凹凸棒土掺量增加,材料抗折抗压强度先降低后增加,而羟丙基甲基纤维素醚组抗折、抗压强度则呈下降趋势;在实际打印中,凹凸棒土组体积稳定性和开放时间结果与羟丙基甲基纤维素醚组相似,实际打印强度高于羟丙基甲基纤维素醚组23%以上。羟丙基甲基纤维素醚通过吸水溶胀、分子缠绕来提高浆体的黏度,而凹凸棒土具有丰富的孔结构,在浆体中以氢键和范德瓦耳斯力吸附水分子和增稠石膏颗粒。 展开更多

关键词 高强石膏 3D打印 无机增稠剂 凹凸棒土 工作性能 可打印性

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3D打印砂浆的流变性与可打印性

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作者 郑斯聪 黄福建 +3 位作者 何健明 侯少丹 张韦 段珍华 《施工技术（中英文）》 CAS 2024年第5期70-75,共6页

介绍3D打印砂浆(3DPM)性能要求,通过常规工作性测试方法和普通砂浆工作性测试法,研究水胶比对3DPM流变参数的影响及其变化规律,并分析流变参数与流动度间的关系。基于实验室3D打印机的打印效果,确定适合打印的流变参数范围,并与其他文... 介绍3D打印砂浆(3DPM)性能要求,通过常规工作性测试方法和普通砂浆工作性测试法,研究水胶比对3DPM流变参数的影响及其变化规律,并分析流变参数与流动度间的关系。基于实验室3D打印机的打印效果,确定适合打印的流变参数范围,并与其他文献结果进行比较。结果表明,本研究设计的3DPM在30min内的流动度损失<5%,显示出较合适的工作时间。水胶比对3DPM的屈服应力和触变性有较大影响,而对塑性黏度影响较小。当水胶比由030降低到026时,屈服应力和触变环面积分别增加9651%和5852%。3DPM的流动度与屈服应力、流动度与触变性间均存在较好的线性关系。实际打印效果表明,适合打印的3DPM流动度为205~215mm,屈服应力为102~138Pa。 展开更多

关键词 3D打印 砂浆 流变性 屈服应力 触变性 可打印性

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3D打印混凝土的可打印性研究综述 被引量：7

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作者 汤寄予 席义斌 +3 位作者 高丹盈 杨林 尤培波 房栋 《混凝土与水泥制品》 2022年第12期18-23,共6页

对国内外3D打印混凝土可打印性的研究现状进行了总结,分析了配合比和原材料组成对3D打印混凝土可打印性的影响,介绍了可打印性的评价方法,并对各评价方法进行了比较,给出了相关建议。

关键词 3D打印混凝土 可打印性 可挤出性 可建造性 评价指标

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凹凸棒土与纳米二氧化硅对高强石膏浆体3D可打印性的影响 被引量：3

5

作者 余越 贾军红 +4 位作者 段斌 王宽 洪正东 曹若钰 黄健 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第6期1987-1996,共10页

本文研究了凹凸棒土(ATP)和纳米二氧化硅(NS)对3D打印用α半水石膏浆体泵送性、流变性、支撑性等可打印性及固化体力学强度的影响。结果表明,掺入ATP后,泵送力维持在(0.57±0.02)kN,浆体剪切应力与剪切应变曲线不随掺量增加而发生... 本文研究了凹凸棒土(ATP)和纳米二氧化硅(NS)对3D打印用α半水石膏浆体泵送性、流变性、支撑性等可打印性及固化体力学强度的影响。结果表明,掺入ATP后,泵送力维持在(0.57±0.02)kN,浆体剪切应力与剪切应变曲线不随掺量增加而发生明显变化,0 h、4 h打印体坍塌角分别从空白组的24°、32°降至掺量为2.8%(质量分数,下同)时的8°、11°。与ATP相比,打印浆体掺加NS后泵送力明显增加,掺加2.8%NS浆体的泵送力是同掺量ATP浆体的近2倍,浆体剪切初始应力随NS掺量增加而增大。虽然掺加NS使浆体泵送阻力增大,NS较ATP对打印体的支撑性却明显提升,掺加2.8%NS打印体0 h、4 h均无明显坍塌。ATP和NS在1%~2%掺量时浆体均可打印,且固化打印体抗压强度均有所增加,但层间粘结强度均削弱约2/3。 展开更多

关键词 石膏 3D打印 凹凸棒土 纳米二氧化硅 可打印性 流变性 强度

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添加剂对3D打印轻骨料混凝土流变性和可打印性的影响 被引量：7

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作者 王亚坤 杨钱荣 《建筑材料学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期749-757,共9页

研究了骨料(石英砂、玻化微珠)、保塑剂(HMC)、塑化剂(KHC)、乳胶粉(FX)对3D打印轻骨料混凝土(3DPLAC)的流变性能、挤出性、堆积性能以及容重的影响.结果表明:在相同水胶比下,随着玻化微珠取代量的增加,3D打印轻骨料混凝土的表观黏度、... 研究了骨料(石英砂、玻化微珠)、保塑剂(HMC)、塑化剂(KHC)、乳胶粉(FX)对3D打印轻骨料混凝土(3DPLAC)的流变性能、挤出性、堆积性能以及容重的影响.结果表明:在相同水胶比下,随着玻化微珠取代量的增加,3D打印轻骨料混凝土的表观黏度、触变性和屈服应力明显下降,挤出性、堆积性能降低,容重显著下降;随着HMC和KHC掺量的增大,3D打印轻骨料混凝土的表观黏度、触变性、屈服应力均明显增大;随着FX掺量的增加,3D打印轻骨料混凝土的表观黏度、触变性以及屈服应力呈先减小后增大的变化趋势.通过优化各组分配比,3D打印轻骨料混凝土可获得适宜的流变性能,可打印性得到显著改善,容重明显降低. 展开更多

关键词 3D打印轻骨料混凝土 轻骨料 流变性能 可打印性

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陶砂对3D打印砂浆的可打印性与早期水化行为的影响 被引量：1

7

作者 陈传峰 刘晨曦 +2 位作者 苗苗 付强 冯竟竟 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期128-136,共9页

利用陶砂取代一定体积的河砂制备3D打印砂浆,并对砂浆的可打印性、早期水化进程以及骨料与胶凝材料之间的界面结合区进行研究。研究结果表明:陶砂的掺入能够提高砂浆的流动性,延长砂浆的凝结时间,陶砂砂浆适宜打印的流动性在170~200 mm... 利用陶砂取代一定体积的河砂制备3D打印砂浆,并对砂浆的可打印性、早期水化进程以及骨料与胶凝材料之间的界面结合区进行研究。研究结果表明:陶砂的掺入能够提高砂浆的流动性,延长砂浆的凝结时间,陶砂砂浆适宜打印的流动性在170~200 mm之间,初凝时间处于45~60 min之间,砂浆具有良好的可打印性;陶砂体积替代量在30%以内时,陶砂的掺入能够促进砂浆早期的水化,陶砂体积替代量越大,砂浆早期水化速率越快;在SEM下利用EDXA对7 d和28 d龄期砂浆内骨料与胶凝材料的界面结合区CaO/SiO_(2)进行分析,进而间接表明界面结合区的厚度,研究发现在7 d和28 d龄期时陶砂与胶凝材料界面结合区的厚度分别比河砂与胶凝材料界面结合区的厚度厚25%和30.7%。 展开更多

关键词 3D打印 陶砂砂浆 可打印性 水化进程 微观形貌

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水泥基复合材料3D可打印性的量化、优化及标准化 被引量：2

8

作者 王里 李丹利 +2 位作者 叶珂含 关景元 冯舵 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第6期1814-1820,共7页

水泥基复合材料的3D可打印性与打印工艺的协调兼容是无模快速建造成型的关键。然而,3D打印原材料和配合比多样,打印设备不同,成型工艺各异,且3D可打印性的量化与评估尚未形成统一标准,为该技术的工程应用和推广带来不便。本文分析了3D... 水泥基复合材料的3D可打印性与打印工艺的协调兼容是无模快速建造成型的关键。然而,3D打印原材料和配合比多样,打印设备不同,成型工艺各异,且3D可打印性的量化与评估尚未形成统一标准,为该技术的工程应用和推广带来不便。本文分析了3D可打印性的影响因素,综述了混凝土3D可打印性的量化评价方法,总结分析了六种3D可打印性的优化提升方法,并给出了标准化推广的建议,对混凝土3D打印技术的工程应用具有实践指导价值。 展开更多

关键词 3D打印混凝土 3D可打印性 量化指标 优化方法 标准化推广

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直接挤出成型用环氧树脂的流变性及其可打印性

9

作者 李欣 孙崇飞 +3 位作者 尚建忠 罗自荣 卢钟岳 牛晓茹 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期159-164,共6页

直接挤出成型制造适用于任何含或不含添加剂的膏状或凝胶状复合材料,对复合材料制造技术具有深远意义。通过探讨热固性环氧树脂的流变学行为与挤出成型特性,得出热固性环氧树脂在直接挤出成型制造应用中的通用性流变学参数。通过向复合... 直接挤出成型制造适用于任何含或不含添加剂的膏状或凝胶状复合材料,对复合材料制造技术具有深远意义。通过探讨热固性环氧树脂的流变学行为与挤出成型特性,得出热固性环氧树脂在直接挤出成型制造应用中的通用性流变学参数。通过向复合材料中加入增稠剂,对其流变学行为进行设计。结果表明:在高剪切速率(50 s-1)和低剪切速率(0.01 s-1)下,添加30%纳米黏土的环氧树脂的流变学行为较适合挤出式3D打印工艺。利用龙门式气动挤出式3D打印机,对复合材料的打印成型质量进行试验分析和验证。结合试验结果探讨了喷头高度对复合材料成型质量的影响,并且提出适用于喷头高度临界值的计算方法。探讨了挤出率、剪切速率等因素对成型质量的作用规律。针对多层打印问题,提出包含补偿系数的多层打印的临界喷头高度的计算方法。以上研究对促进基于复合材料的挤出式3D打印具有积极意义。 展开更多

关键词 环氧树脂 流变学行为 可打印性 3D打印

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添加碳纳米管的吸波材料3D可打印性研究

10

作者 司炜 《科技与创新》 2018年第8期65-66,共2页

利用3D打印技术制备了以金属铝为衬底的百分比不同的碳纳米管-丙烯酸酯复合吸波材料。对碳纳米管-丙烯酸酯复合材料进行3D打印可打印性的实验研究,确定它的3D打印可打印性极限值。实验结果显示,所制备的碳纳米管-丙烯酸酯复合材料的3D... 利用3D打印技术制备了以金属铝为衬底的百分比不同的碳纳米管-丙烯酸酯复合吸波材料。对碳纳米管-丙烯酸酯复合材料进行3D打印可打印性的实验研究,确定它的3D打印可打印性极限值。实验结果显示,所制备的碳纳米管-丙烯酸酯复合材料的3D打印可打印性极限值为1.6%(碳纳米管占吸波材料总试样的质量百分比)。 展开更多

关键词 SLA 3D可打印性 碳纳米管 吸波材料

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3D打印全再生粗骨料混凝土各向异性力学性能研究

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作者 段珍华 吕振源 +2 位作者 肖建庄 李垒 刘春 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期370-377,共8页

选用粒径4.75~10mm的粗骨料,制备成天然粗骨料混凝土和再生粗骨料混凝土,对比分析了作为3D打印油墨的可打印性,并探讨了不同养护条件对3D打印混凝土硬化后各向异性力学性能的影响。试验结果表明,相较于天然粗骨料,全再生粗骨料有助于加... 选用粒径4.75~10mm的粗骨料,制备成天然粗骨料混凝土和再生粗骨料混凝土,对比分析了作为3D打印油墨的可打印性,并探讨了不同养护条件对3D打印混凝土硬化后各向异性力学性能的影响。试验结果表明,相较于天然粗骨料,全再生粗骨料有助于加速打印油墨由流动性向塑性转化;通过配合比调整,打印油墨在静置10min后仍能维持可打印性,连续打印下的可工作时间增至20min;相较于标准养护,自然养护7d的天然及再生打印试样X方向的抗压强度降低分别为19.84%及20.13%;抗压强度关系为X轴(打印方向)>Z轴(叠层方向)>Y轴(传动轴方向),标准养护28d天然及再生打印试样Y轴抗压强度分别为X轴的83.41%与84.27%,表现出明显的各向异性。最后,从细微观角度阐释了骨料类型及3D打印层间性能对各向异性的形成机理。 展开更多

关键词 3D打印混凝土 全再生粗骨料 可打印性 各向异性 养护条件

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磷石膏基3D打印材料制备及性能研究

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作者 肖世玉 彭丙杰 +2 位作者 黄小川 时宇 罗获 《新型建筑材料》 2024年第2期73-77,共5页

研究了微硅粉及缓凝剂对磷石膏基3D打印材料可打印性及力学性能的影响。结果表明,随着微硅粉掺量增加,材料流动度先增大后减小,高度保留率逐渐减小,强度变化不大;微硅粉掺量4%时,材料的可挤出性得到改善且抗压强度较高。从可打印性来看,... 研究了微硅粉及缓凝剂对磷石膏基3D打印材料可打印性及力学性能的影响。结果表明,随着微硅粉掺量增加,材料流动度先增大后减小,高度保留率逐渐减小,强度变化不大;微硅粉掺量4%时,材料的可挤出性得到改善且抗压强度较高。从可打印性来看,200P、SG12X缓凝剂对材料初始时的可打印性影响较小,但材料的可打印时间较短,且二者掺量较高,影响材料早期强度发展;GR200缓凝剂对材料初始可打印性的影响相对较大,但材料的可挤出性保持时间较长;从强度来看,200P对强度基本无影响,GR200引起的强度损失较小,而SG12X造成的强度损失较大。综合考虑,宜选择GR200作为磷石膏基3D打印材料的缓凝剂,其掺量控制在0.15%~0.20%。从打印效果来看,加入微硅粉后材料的可挤出性显著改善,DY3组材料初始流动度176 mm、初始高度保留率88.7%,可打印性良好。 展开更多

关键词 磷石膏基3D打印材料 微硅粉 缓凝剂 流动度 高度保留率 可打印性

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玄武岩纤维对3D打印水泥基材料可打印性的影响 被引量：5

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作者 赵宇 武喜凯 +2 位作者 朱伶俐 杨章 王有凯 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期5537-5547,共11页

玄武岩纤维是一种具备良好力学性能、优异耐腐蚀性且高性价比的纤维材料,将其掺入3D打印水泥基材料中可以起到抑制塑性收缩开裂的作用。而玄武岩纤维的掺入会显著改变3D打印水泥基材料的流变性能,从而对3D打印水泥基材料可挤出性及可建... 玄武岩纤维是一种具备良好力学性能、优异耐腐蚀性且高性价比的纤维材料,将其掺入3D打印水泥基材料中可以起到抑制塑性收缩开裂的作用。而玄武岩纤维的掺入会显著改变3D打印水泥基材料的流变性能,从而对3D打印水泥基材料可挤出性及可建造性产生影响。通过改变纤维的掺量、直径及长度,研究了玄武岩纤维特性对3D打印水泥基材料流变性能、可挤出性及可建造性的影响,明确了流变性能与可挤出性和可建造性之间的关系。研究结果表明,玄武岩纤维的掺量对3D打印水泥基材料流变性能参数的影响权重最大,其次是直径。动态屈服应力与单位时间挤出量呈负相关,静态屈服应力与打印试件倾角呈正相关。打印试件横截面积比受动态屈服应力和静态屈服应力等综合因素影响。综合来看,优良的可挤出性需要适中的动态屈服应力,约为280 Pa。而优良的可建造性不仅需要适中的动态屈服应力,还需要静态屈服应力大于950 Pa。 展开更多

关键词 3D打印水泥基材料 玄武岩纤维 流变特性 可打印性 可挤出性 可建造性

原文传递

钢渣-矿渣复合水泥基材料3D打印性能 被引量：5

14

作者 朱伶俐 杨章 +2 位作者 赵宇 管学茂 武喜凯 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第12期107-112,共6页

为了提高固体废弃物的资源化利用,探究利用钢渣制备3D打印水泥基材料的可行性,研究了钢渣、矿渣的质量比对复合水泥基材料流变特性、可打印性和力学性能的影响规律。结果表明,随着钢渣质量的增加,浆体的流动度和静态屈服应力增大,塑性... 为了提高固体废弃物的资源化利用,探究利用钢渣制备3D打印水泥基材料的可行性,研究了钢渣、矿渣的质量比对复合水泥基材料流变特性、可打印性和力学性能的影响规律。结果表明,随着钢渣质量的增加,浆体的流动度和静态屈服应力增大,塑性粘度减小,可挤出性增强,变形率降低,同时抗压强度显著降低。通过Zeta电位测试发现,随着钢渣掺量的增加,Zeta电位绝对值变小,胶体颗粒间引力增大,导致静态屈服应力增大。而随着矿渣掺量的增加,浆体固含量增多,固体颗粒间摩擦加剧,产生了更多絮凝结构和网状结构,提高了浆体的塑性粘度。 展开更多

关键词 3D打印水泥基材料 流变 可打印性 钢渣 矿渣

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3D打印再生砂浆的早期性能 被引量：3

15

作者 肖建庄 秦飞 +1 位作者 丁陶 段珍华 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期657-662,共6页

研究了不同再生砂取代率对3D打印再生砂浆早期性能的影响,并通过在3D打印再生砂浆中加入不同掺量的超高分子量聚乙烯短纤维,探究了纤维掺量对再生砂浆打印性能的影响.结果表明:再生砂的掺入加速了3D打印再生砂浆早期强度的增长,50%、100... 研究了不同再生砂取代率对3D打印再生砂浆早期性能的影响,并通过在3D打印再生砂浆中加入不同掺量的超高分子量聚乙烯短纤维,探究了纤维掺量对再生砂浆打印性能的影响.结果表明:再生砂的掺入加速了3D打印再生砂浆早期强度的增长,50%、100%再生砂取代率的3D打印再生砂浆的湿坯强度增长速率分别是无再生砂砂浆的3.2、16.7倍;适量纤维的掺入不会影响再生砂浆早期强度的增长速率,而过多纤维的掺入将对再生砂浆早期强度的发展起负作用. 展开更多

关键词 3D打印 再生砂浆 早期强度 纤维 可打印性

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纤维掺量对速凝3D打印水泥基材料力学各向异性的影响 被引量：4

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作者 陈旭浩 李楠 +2 位作者 钟建军 丁彧 李维红 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第4期105-109,共5页

结合自主研发的物料搅拌和挤出同时进行的3D混凝土打印机(搅拌-挤出-体化打印机),实现了速凝玄武岩纤维改性水泥基材料的3D打印。以水平打印层为XY平面,进行试验测试3D打印混凝土在X、Y、Z方向的抗压、抗弯力学性能,并分析其力学各向异... 结合自主研发的物料搅拌和挤出同时进行的3D混凝土打印机(搅拌-挤出-体化打印机),实现了速凝玄武岩纤维改性水泥基材料的3D打印。以水平打印层为XY平面,进行试验测试3D打印混凝土在X、Y、Z方向的抗压、抗弯力学性能,并分析其力学各向异性规律。研究结果表明:在满足打印性能的要求下,玄武岩纤维的掺量范围为0~2.0%,掺量为1.5%时打印材料力学性能最优;随着纤维含量的增加,材料呈现力学各向异性趋势增大;沿X方向加载的打印试样抗压强度最高;沿Y方向加载的打印试样抗折强度最高。 展开更多

关键词 3D打印 速凝水泥基材料 搅拌-挤出一体化打印机 可打印性 各向异性

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固废基建筑3D打印材料的制备及性能研究 被引量：1

17

作者 刘成 张立力 +4 位作者 曹鑫铖 潘从玲 夏如茜 鲁旗 刘远祥 《混凝土与水泥制品》 2023年第12期83-88,共6页

研究了建筑垃圾(微粉、再生砂)和钢渣(粉、砂)单、双组分固废对建筑3D打印材料可打印性和力学性能的影响,并优选出了最佳配合比。结果表明:采用单组分固废较难实现固废的大掺量(>50%)利用;与同条件下的单组分固废相比,双组分固废基建... 研究了建筑垃圾(微粉、再生砂)和钢渣(粉、砂)单、双组分固废对建筑3D打印材料可打印性和力学性能的影响,并优选出了最佳配合比。结果表明:采用单组分固废较难实现固废的大掺量(>50%)利用;与同条件下的单组分固废相比,双组分固废基建筑3D打印材料的可打印性得到一定改善,其中,当m钢渣砂∶m再生砂=1∶1、m钢渣粉∶m微粉=7∶3时,JS4组打印材料的可打印性和可建造性总体上显著优于其他组;与浇筑试件相比,打印试件Y、Z方向的抗折强度相差较小,但X、Y、Z方向的抗压强度明显较低。 展开更多

关键词 建筑垃圾 钢渣 配合比 建筑3D打印 可打印性 力学性能

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3D打印UHPC的制备和力学性能试验研究 被引量：14

18

作者 白刚 王里 +1 位作者 王芳 程新睿 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期12063-12069,共7页

混凝土材料的制备和性能优化是3D打印(3DP)智能建造技术的关键和核心。研发3D打印超高性能混凝土(3DP-UHPC)可促进该技术的推广应用。超高性能混凝土(UHPC)属胀流型流体,在挤压作用下会发生剪切增稠现象,不利于3D打印成型。本工作提出... 混凝土材料的制备和性能优化是3D打印(3DP)智能建造技术的关键和核心。研发3D打印超高性能混凝土(3DP-UHPC)可促进该技术的推广应用。超高性能混凝土(UHPC)属胀流型流体,在挤压作用下会发生剪切增稠现象,不利于3D打印成型。本工作提出应用化学促凝和物理絮凝协调控制的水泥基复合材料改性方法,优化硫铝酸盐水泥、纤维素和黏土复掺比例,促进UHPC胀流型流体向宾汉姆流体的逐渐改变,制备3D打印UHPC材料。测试打印材料的抗压、抗拉、抗弯等基本力学性能,分析其微观形貌。结果表明:调整促凝/絮凝(A/F)比例有助于优化UHPC的3D可打印性,提高UHPC的力学性能。当硫铝酸盐水泥替代普通硅酸盐水泥的质量分数为10%时,流动度控制在180~200 mm范围内,A/F比例满足相应的3D可打印性能要求。3DP-UHPC的抗压强度为129.6 MPa,抗弯强度为16.3 MPa,抗拉强度为4.6 MPa,极限拉伸率为1.2%。打印工艺有利于钢纤维形成定向分布,益于改善UHPC的韧性。 展开更多

关键词 3D打印 超高性能混凝土 可打印性 破坏机理

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HB-CSA与膨胀剂对3D打印混凝土收缩开裂性能的影响 被引量：11

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作者 崔天龙 王里 +2 位作者 马国伟 李之建 白明科 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期76-82,共7页

3D打印材料因连续挤出的工艺要求,受限于喷嘴的尺寸,制备时一般使用细骨料。细骨料比表面积大,包裹骨料所需浆体多,造成胶凝材料占比高;无模逐层堆积建造的固有流程,提高了打印材料的水分蒸发速率,导致3D打印水泥基复合材料具有较高的... 3D打印材料因连续挤出的工艺要求,受限于喷嘴的尺寸,制备时一般使用细骨料。细骨料比表面积大,包裹骨料所需浆体多,造成胶凝材料占比高;无模逐层堆积建造的固有流程,提高了打印材料的水分蒸发速率,导致3D打印水泥基复合材料具有较高的收缩和开裂风险。为此,通过复掺高贝利特硫铝酸盐水泥(HB-CSA)和UEA膨胀剂制备低收缩3D打印水泥基复合材料,测试评估其可打印性、力学性能和收缩开裂性能。结果表明,单掺5%(质量分数,下同)的HB-CSA时,3D打印水泥基复合材料90 d的收缩率可降低约8%,早期开裂面积下降约35%,且流动度为190 mm,初凝时间为45 min,满足3D打印挤出工艺要求;5%的HB-CSA和10%的UEA膨胀剂复掺时,所制备材料90 d的收缩率可降低约30%,早期开裂面积下降约33%。 展开更多

关键词 3D打印混凝土 可打印性 收缩开裂 高贝利特硫铝酸盐水泥 UEA膨胀剂

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温敏型胶体对玉米淀粉3D打印固化性能的影响 被引量：1

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作者 张文海 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2023年第9期45-52,共8页

目的:利用温敏型胶体的相转变特性,辅助实现淀粉在打印过程中的成型固化,并揭示不同种类胶体-淀粉体系的固化性能变化规律。方法:将不同比例的温敏型胶体(低酰基结冷胶、明胶、κ-卡拉胶)与玉米淀粉进行复配并测定其流变性能,通过打印... 目的:利用温敏型胶体的相转变特性,辅助实现淀粉在打印过程中的成型固化,并揭示不同种类胶体-淀粉体系的固化性能变化规律。方法:将不同比例的温敏型胶体(低酰基结冷胶、明胶、κ-卡拉胶)与玉米淀粉进行复配并测定其流变性能,通过打印圆柱及空心球模型、测试产品力-位移曲线、温度扫描流变、全质构分析及微观结构观测评估体系可打印及固化性能。结果:结冷胶和卡拉胶在2%~4%添加量,明胶在0%~2%添加量时,体系具有适宜的流变性能及良好的可打印性能。添加4%结冷胶及4%卡拉胶的产品表现出显著的塑性,固化效果较好;添加明胶的打印产品无显著塑性,打印产品不固化。结冷胶-淀粉混合体系的固化温度在35~43℃之间;卡拉胶-淀粉混合体系的固化温度在30~40℃之间,随着胶体含量增加,固化温度上升,固化速度加快。而随着明胶含量增加,固化温度从25℃下降至20℃以下且固化速度减慢。4%低酰基结冷胶产品具有更致密的凝胶网络,硬度高于4%κ-卡拉胶产品。明胶对硬度、弹性都有削弱作用,但使粘附力大幅提高。结论:适宜含量的低酰基结冷胶和κ-卡拉胶能够实现淀粉的成型固化,且卡拉胶固化性能优于结冷胶,而明胶则无辅助固化能力。 展开更多

关键词 温敏型胶体 玉米淀粉 3D打印 成型固化 可打印性

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