聚合物对3D打印建筑砂浆流变性能的影响

研究了聚合物在不同剪切速率下对3D打印建筑砂浆表观黏度的影响,同时还对3D打印建筑砂浆的触变性、屈服应力和塑性黏度进行了研究.结果表明：单掺保塑剂（HMC）会对3D打印建筑砂浆的表观黏度、触变性、塑性黏度和屈服应力产生较大的影响;HMC与塑化剂（KHC）复掺、乳胶粉（FX）与KHC复掺以及HMC、KHC、FX复掺具有很好的协同效应;复掺HMC、KHC、FX的砂浆在适当掺量下,可取得良好的3D打印性能.     

3D打印建筑砂浆的工作性和可建造性及其影响因素

研究了聚合物、矿物掺和料、骨料等对3D打印建筑砂浆的可挤出性、出料连续性、堆积性能以及层间衔接性能的影响。结果表明:不掺聚合物或乳胶粉(FX)、塑化剂(KHC)单掺及两者复掺时3D打印建筑砂浆的挤出性较差,掺加保塑剂(HMC)有利于打印砂浆的挤出,HMC与FX复掺可进一步改善打印砂浆的挤出性能。掺加复合矿物掺和料,采用合适的骨料,且HMC、FX和KHC同时掺加时,打印砂浆具有良好的挤出性能、出料连续性、较小的塑性变形,实现了较大的有效堆积高度。采用优化配比打印的建筑构件,层间衔接良好,无宏观缺陷。打印砂浆的工作性、可建造性与其流动度或容重没有必然关系,传统的砂浆流动性无法有效表征3D打印砂浆的工作性。     

化学外加剂对3D打印建筑砂浆流变性能的影响

研究了减水剂和缓凝剂在不同剪切速率下对3D打印建筑砂浆表观黏度、触变性及流变性能的影响。结果表明,增加减水剂的掺量,表观黏度几乎不变,触变性先降低后趋于不变,塑性黏度先降低后增加,屈服应力逐渐降低;缓凝剂会增大3D打印建筑砂浆的表观黏度,提高浆体的屈服应力,掺量较高时会增大砂浆的触变性。掺加适量减水剂和缓凝剂可使3D打印砂浆具有较好的流变性能,使之能适应打印的需求。     

矿物掺合料与化学外加剂对3D打印砂浆性能的影响

研究了矿物掺合料与化学外加剂对3D打印砂浆流变性能、凝结时间及打印性能的影响.结果表明:复掺矿粉与硅灰可显著改善打印砂浆的流变性能,延长打印砂浆的可操作时间,提高打印砂浆的打印性能;随着减水剂掺量的增加,打印砂浆的黏度、屈服应力及触变性均逐渐降低,凝结时间延长,减水剂掺量过低或过高均会对打印砂浆的打印性能产生不利影响;掺加适量缓凝剂可降低打印砂浆的黏度和屈服应力,改善其挤出性;随着石膏掺量的增加,打印砂浆的表观黏度、屈服应力、触变性及有效打印高度均呈现先降后增趋势,而挤出性变化规律与之相反.     

3D打印建筑砂浆流变性与打印性能及其相关性

3D打印建筑砂浆的打印性能受其流变性能的影响,基于自制的3D打印设备和提出的3D打印建筑砂浆挤出性能与打印性能的测试评价方法,对3D打印建筑砂浆的流变性能、打印性能以及凝结时间的试验结果进行汇总分析,结果表明:具有良好打印性能的3D打印建筑砂浆须具有适宜的流变性能以及合适的凝结时间;可挤出性是实现3D打印堆积过程的前提,随着打印砂浆挤出性能的增加,打印高度有降低的趋势;可打印砂浆的流变性能处在一定的参数范围内,其范围为:表观黏度在4.0~7.0 Pa·s之间、屈服应力在50~80 Pa之间,触变性在900~2000 Pa/s之间。     

羟丙基甲基纤维素对3D打印砂浆性能的影响

通过研究不同掺量羟丙基甲基纤维素(HPMC)对3D打印砂浆可打印性能、流变性能及力学性能的影响规律,探讨了HPMC的适宜掺量,并结合微观形貌分析其影响机理.结果表明:砂浆流动度随着HPMC掺量增加而降低,即可挤出性随着HPMC掺量增加而降低,但流动性保持能力提高,加入适宜掺量的HPMC后砂浆仍具有良好的可挤出性;自重下形状保留率、贯入阻力均随HPMC掺量增加而显著增加,即随HPMC掺量增加,可堆叠性提高,可打印时间延长;从流变学的角度来看,随着HPMC掺量的增加,浆体表观黏度、屈服应力和塑性黏度显著增大,可堆叠性提升;触变性随HPMC掺量增加而先增大后减小,可打印性能提升;HPMC掺量过高会引起砂浆孔隙率增大、强度下降,建议HPMC掺量不超过0.20％.     

高强再生轻骨料和玻璃微珠配制轻质高强混凝土的研究

采用高强再生轻骨料和玻璃微珠,利用体积法配制出了性能满足预定控制要求的轻质高强混凝土。通过对比试验研究了玻璃微珠、水泥品种、骨料掺量对轻质高强混凝土力学性能和工作性能的影响。结果表明,调节玻璃微珠的粒度和掺量可有效控制混凝土的表观密度,使用高强再生轻骨料可提高混凝土的强度和工作性。试验配制出了表观密度1520kg/m3、28d抗压强度58.9 MPa、比强度1.0667、工作性能较好的轻质高强混凝土。     

粉煤灰对LC15全轻混凝土性能及浆体流变性影响研究

研究了不同粉煤灰掺量(10%～40%)对LC15级全轻混凝土工作性、干表观密度、抗压强度及其浆体流变性能的影响。试验结果表明:粉煤灰可有效提高轻骨料混凝土的工作性,但在低掺量时易引起轻骨料混凝土黏聚性及扩展度的下降;掺入粉煤灰可显著降低轻骨料混凝土的干表观密度,当掺量超过10%时会降低其28 d抗压强度,但在20%掺量条件下,56 d抗压强度保持与基准组相当;掺入粉煤灰使轻骨料混凝土浆体屈服应力及塑性黏度下降,其中,塑性黏度下降可能是造成轻骨料混凝土黏聚性下降的原因之一。     

硅灰对LC15级全轻混凝土工作性影响研究

采用广安地区生产的轻质骨料配制了LC15级全轻骨料混凝土,分析了硅灰对轻骨料混凝土工作性、干表观密度、抗压强度的影响。并通过研究硅灰对轻骨料混凝土浆体流变性能的影响解释了其宏观性能的变化。试验结果表明:在10%掺量范围内,硅灰降低了轻骨料混凝土的工作性,提高了其干表观密度及抗压强度。掺入硅灰的轻骨料混凝土浆体可以用修正的宾汉姆模型进行拟合。拟合结果表明:轻骨料混凝土的工作性下降是由于其浆体屈服应力及塑性黏度的提高,同时塑性黏度提高亦增加了浆体与骨料的黏结能力,从而提高了轻骨料混凝土的力学性能。     

钢纤维改善轻骨料混凝土力学性能研究

采用钢纤维及钢纤维和聚丙烯纤维混合配制LC30、LC35轻骨料混凝土,研究纤维掺量对轻骨料混凝土力学性能的影响。试验结果表明,钢纤维轻骨料混凝土的抗压强度、抗折强度以及弯曲韧性,较基准轻骨料混凝土有明显提高,但表观密度相应增大;钢纤维和聚丙烯纤维混和掺入轻骨料混凝土可以在不增加表观密度,保证强度的基础上,有效地改善轻骨料混凝土的韧性。     

轻集料的发展状况综述

在回顾几十年国内外轻集料混凝土技术发展的基础上,讨论了轻集料的生产工艺,分析了Riley提供的形成适宜粘度的原料化学成分范围,轻集料烧胀机理及高性能轻集料混凝土的研究。     

大流动性轻集料混凝土研究

研究了粉煤灰、矿渣、硅灰掺合料对大流动性轻集料混凝土性能的影响。试验结果表明，掺合料单掺效果不及复掺；用堆积密度为503kg/m^3，筒压强度为3．08MPa的页岩陶粒，复合掺入20％的磨细粉煤灰和20％的磨细矿渣，可配制出塌落度267mm、扩展度650mm,28d强度为28．8MPa，表观密度为1804kg/m^3的免振捣大流动性轻集料混凝土；轻集料的物理力学对大流动性轻集料混凝土的性能有重要影响。     

新拌次轻混凝土流变特性的研究

通过对新拌次轻混凝土的流变特性研究,分析了集料组成对新拌次轻混凝土屈服剪切应力和粘性系数的影响、新拌次轻混凝土的结构形成特点及其粒子的运动特点.结果表明:利用普通集料部分替代轻集料可显著改善混凝土的流变性能,提高水泥浆体的粘度、减小轻集料粒径可提高混凝土的匀质性,从而改善次轻混凝土的力学性能和耐久性.     

掺合料对轻集料混凝土性能的影响研究

研究了矿物掺合料对轻集料混凝土物理力学性能(干表观密度、抗压强度、劈裂抗拉强度和静压弹模),综合分析了各种性能的影响因素及其作用规律,寻求轻集料混凝土的强度提高措施以及轻集料混凝土的配制技术,为制备轻集料混凝土提供了重要的参考依据。