我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

硅酸盐通报2025年第08期:粘结剂喷射3D打印水泥基材料强度与精度协同优化研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨阔;王里;李之建;

单位:河北工业大学土木与交通学院;

摘要:粘结剂喷射3D打印具有精度高、无需支撑等特点,为建筑领域智能建造提供了有效手段。针对粘结剂喷射3D打印水泥基材料强度与精度难以协同的问题,本文基于磷酸镁水泥基胶凝材料体系,研究镁磷比(M/P,摩尔比)、水灰比(W/C)及层厚对试件抗压强度、层理、打印精度及微观结构的影响规律。结果表明,试件的尺寸误差随M/P的增大先减小后增大,随W/C的增大而增大。随层厚的增加,试件的层理现象愈加明显。随M/P增大,最高强度对应的W/C降低。增大M/P,试件内部结构变得更致密,试件的抗压强度增大。试件尺寸精度及抗压强度存在明显的各向异性,铺粉轮移动方向尺寸误差最大,沿层叠方向加载时,试件的抗压强度最高。实现了强度与精度的协同优化,确定材料最优M/P为6、W/C为0.14、层厚为100μm,材料的最优尺寸误差为试件设计尺寸的2.65%,抗压强度为39.1 MPa。该3D打印材料在古建筑表皮修复工程中具有良好的应用效果,对推动粘结剂喷射3D打印技术在建筑领域的应用具有重要意义。

关键词:磷酸镁水泥;;粘结剂喷射3D打印技术;;抗压强度;;打印精度;;协同作用

基金资助:“十四五”国家重点研发计划(2023YFC3806901)