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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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3D打印混凝土层间黏结强度增强技术及试验研究
Improving Techniques and Experimenta Study of Interlayer Bonding Strength of 3D Printed Concrete
2020年第7期
3D打印;层间黏结;界面剂;力学性能
3D printing; Interlayer bonding; Interface agent; Mechanical property
2020年第7期
10.19761/j.1000-4637.2020.07.001.06
国家重点研发计划资助(2017YFC0703700)。
武 雷,孙 远,杨 威,康 强,万志明
东南大学 土木工程学院,南京 211189

武 雷,孙 远,杨 威,康 强,万志明

武雷,孙远,杨威,等.3D打印混凝土层间黏结强度增强技术及试验研究[J].混凝土与水泥制品,2020(7):1-6.

WU Lei,SUN Yuan,YANG Wei,et al.Improving Techniques and Experimental Study of Interlayer Bonding Strength of 3D Printed Concrete [J].China Concrete and Cement Products,2020(7):1-6.

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摘 要:应用RPZ2000型极坐标系3D打印机打印了多组混凝土立方体试件和长方体试件,研究了层间涂抹不同界面剂情况下对3D打印混凝土试件抗压强度与抗折强度的影响。试验结果表明,层间黏结强度的大小对3D打印混凝土试块的抗压强度影响较大,对抗折强度影响较小。水泥膨浆对3D打印混凝土具有良好的补偿收缩性,改性丙烯酸乳浆次之,水泥净浆和粉煤灰水泥净浆对打印试件的整体抗压强度提升效果一般。改性丙烯酸乳浆对打印试件整体的抗折强度提升最好,水泥膨浆次之,水泥净浆和粉煤灰水泥净浆对抗折强度几乎无任何影响。Abstract:RPZ2000polarcoordinatesystem3Dprinterwasusedtoprintmultiplesetsofconcretecubespecimensandcuboidtestpieces.Thecompressivestrengthofprintedconcretespecimenswithdifferentinterfaceagentswereappliedbetweenthelayerswasstudied.Thetestresultsshowthatthestrengthoftheinterlayerbondinghasagreaterimpactonthecompressivestrengthoftheprintedconcretetestblockandasmallereffectontheflexuralstrength.Cementexpansionslurryhasgoodshrinkagecompensationfor3Dprintedconcrete,followedbymodifiedacrylicemulsion,andcementslurryandflyashcementslurrygenerallyimprovetheoverallcompressivestrengthofprintedspecimens.Themodifiedacryliclatexhasthebestimprovementintheoverallflexuralstrengthoftheprintedspecimens,followedbycementexpansionslurry,andtheflexuralstrengthofcementslurryandflyashcementslurryalmosthasnoeffect.
英文名 : Improving Techniques and Experimenta Study of Interlayer Bonding Strength of 3D Printed Concrete
刊期 : 2020年第7期
关键词 : 3D打印;层间黏结;界面剂;力学性能
Key words : 3D printing; Interlayer bonding; Interface agent; Mechanical property
刊期 : 2020年第7期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2020.07.001.06
文章编号 :
基金项目 : 国家重点研发计划资助(2017YFC0703700)。
作者 : 武 雷,孙 远,杨 威,康 强,万志明
单位 : 东南大学 土木工程学院,南京 211189

武 雷,孙 远,杨 威,康 强,万志明

武雷,孙远,杨威,等.3D打印混凝土层间黏结强度增强技术及试验研究[J].混凝土与水泥制品,2020(7):1-6.

WU Lei,SUN Yuan,YANG Wei,et al.Improving Techniques and Experimental Study of Interlayer Bonding Strength of 3D Printed Concrete [J].China Concrete and Cement Products,2020(7):1-6.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘  要:应用RPZ2000型极坐标系3D打印机打印了多组混凝土立方体试件和长方体试件,研究了层间涂抹不同界面剂情况下对3D打印混凝土试件抗压强度与抗折强度的影响。试验结果表明,层间黏结强度的大小对3D打印混凝土试块的抗压强度影响较大,对抗折强度影响较小。水泥膨浆对3D打印混凝土具有良好的补偿收缩性,改性丙烯酸乳浆次之,水泥净浆和粉煤灰水泥净浆对打印试件的整体抗压强度提升效果一般。改性丙烯酸乳浆对打印试件整体的抗折强度提升最好,水泥膨浆次之,水泥净浆和粉煤灰水泥净浆对抗折强度几乎无任何影响。

Abstract: RPZ2000 polar coordinate system 3D printer was used to print multiple sets of concrete cube specimens and cuboid test pieces. The compressive strength of printed concrete specimens with different interface agents were applied between the layers was studied. The test results show that the strength of the interlayer bonding has a greater impact on the compressive strength of the printed concrete test block and a smaller effect on the flexural strength. Cement expansion slurry has good shrinkage compensation for 3D printed concrete, followed by modified acrylic emulsion, and cement slurry and fly ash cement slurry generally improve the overall compressive strength of printed specimens. The modified acrylic latex has the best improvement in the overall flexural strength of the printed specimens, followed by cement expansion slurry, and the flexural strength of cement slurry and fly ash cement slurry almost has no effect. 

关键词:
3D打印;层间黏结;界面剂;力学性能
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(1)打印试件层间黏结强度的大小直接影响其整体抗压强度,试件受压破坏时,出现了多条平整的水平裂缝。但是,界面剂的使用对试件整体的抗折强度影响较小,进行抗折试验时,无水平裂缝产生,且竖向裂缝无水平向发展趋势。
(2)水泥膨浆对3D打印混凝土具有良好的补偿收缩性,使得打印试件整体抗压强度提高了22.55%,改性丙烯酸乳浆次之;水泥净浆和粉煤灰净浆对打印试件的整体抗压强度提升效果一般。
(3)四种界面剂对打印试件抗折强度的提升均是有限的。改性丙烯酸乳浆对打印试件整体的抗折强度提升效果相对较好,水泥膨浆次之;水泥净浆和粉煤灰净浆对抗折强度几乎无任何影响。
(4)在3D打印混凝土层间使用界面剂,可以有效的改善其层间的黏结强度,进而提高试件整体的力学性能。界面剂方面,后续研究可以尝试调整其配合比,使之与3D打印混凝土材料相适应,也可以尝试使用新的界面剂,以此提高打印试件层间黏结强度。打印方式方面,本试验界面剂是用毛刷手动涂抹在层间的,后续研究可以尝试改进当前3D打印机的料筒和喷头,实现界面剂的自动化喷涂。
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武雷,孙远,杨威,等.3D打印混凝土层间黏结强度增强技术及试验研究[J].混凝土与水泥制品,2020(7):1-6.

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