現(xiàn)如今，隨著房地產(chǎn)以及橋梁建筑的不斷增加，混凝土的使用可謂是越來(lái)越廣泛，混凝土雖是當(dāng)代社會(huì)使用量最大的建筑材料，但在應(yīng)用過(guò)程中不僅耗時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生大量建筑垃圾，違背綠色發(fā)展理念。現(xiàn)如今，將3D打印與混凝土技術(shù)結(jié)合而成的3D打印混凝土技術(shù)，不僅高效環(huán)保，還將成為混凝土發(fā)展史上的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

　　3D打印混凝土技術(shù)是一種新型混凝土無(wú)模成型技術(shù)，其主要原理是將混凝土構(gòu)件利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行3D建模和分割產(chǎn)生三維信息，然后將配制好的混凝土拌合物通過(guò)擠出裝置，按照設(shè)定好的程序，通過(guò)機(jī)械控制，由噴嘴擠出進(jìn)行打印，最后得到混凝土構(gòu)件。該技術(shù)既有自密實(shí)混凝土無(wú)需振搗的優(yōu)點(diǎn)，也有噴射混凝土便于制造繁雜構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)。

　　超高性能混凝土與其他混凝土相比，在原材料選擇方面有很大不同。主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

　　(1)膠凝材料方面：UHPC水膠比很低，一般在0.14-0.27之間，水泥用量較大，一般在700-1010Kg/m3左右;使用顆粒粒徑較小、呈球形的硅灰。根據(jù)相關(guān)資料，UHPC中硅灰與水泥的質(zhì)量比約為1:4，在此比例下，水泥完全水化所產(chǎn)生的氫氧化鈣能夠被硅灰的火山灰反應(yīng)完全消耗掉。

　　(2)骨料方面：UHPC不使用粗骨料，同時(shí)在細(xì)骨料方面選取與漿體力學(xué)性質(zhì)相近的石英砂。這樣，沒(méi)有粗骨料的骨架限制作用，可以大幅度減少由于收縮導(dǎo)致的漿體與骨料界面間的孔隙及微裂縫。

　　(3)外加劑方面：UHPC能獲得超低的水膠比及孔隙率，離不開(kāi)混凝土外加劑技術(shù)的支持。萘系等傳統(tǒng)減水劑由于技術(shù)性能的局限性，越來(lái)越不能滿(mǎn)足工程需要，而聚羧酸減水劑作為備受關(guān)注的新一代高性能減水劑，使超低水膠比的獲得成為了現(xiàn)實(shí)。聚羧酸減水劑減水率可達(dá)25%-40%以上，保坍性能優(yōu)異，還能有效改善混凝土和易性，賦予混凝土較高的強(qiáng)度及優(yōu)良的耐久性，適用于各種高強(qiáng)、高性能混凝土的配制。此外，常用的外加劑還有消泡劑、減縮劑等。

　　土的組成進(jìn)行分析：

　　(1)普通硅酸鹽水泥在強(qiáng)度，凝結(jié)時(shí)間等方面可能無(wú)法達(dá)到3D打印的要求，因此可以改變水泥組成中的礦物組成、熟料的細(xì)度等。如采用硫鋁酸鹽水泥或鋁酸鹽改性硅酸鹽水泥等以獲得更短的凝結(jié)時(shí)間和更高的早期強(qiáng)度等性能。

　　(2)3D打印混凝土技術(shù)是通過(guò)噴嘴來(lái)實(shí)現(xiàn)的，需使用合適的骨料粒徑以滿(mǎn)足噴嘴要求。骨料粒徑過(guò)大，堵塞噴嘴;粒徑過(guò)小，包裹骨料所需漿體的比表面積大，漿體多，水化速率快，單位時(shí)間水化熱高，將會(huì)導(dǎo)致混凝土各項(xiàng)性能的惡化。

　　(3)滿(mǎn)足3D打印的新型混凝土不同于傳統(tǒng)混凝土，其配合比不能由傳統(tǒng)水膠比、砂率等決定。為使打印混凝土獲得理想狀態(tài)，如高強(qiáng)度、高耐久性、良好的和易性、合適的凝結(jié)時(shí)間、良好的可泵性和可建筑性，需要從新的角度去完善理論。

　　(4)外加劑作為現(xiàn)代混凝土的必要組分，是混凝土改性的重要方法和技術(shù)。3D打印混凝土必須具備更好的流變性以便于擠出且能在空氣中迅速凝結(jié)防止由于自身重力破壞打印混凝土的結(jié)構(gòu)，并且骨料的最大粒徑會(huì)變得更小以及其形貌更接近圓形，最終還需要解決各層之間凝結(jié)問(wèn)題并提高早期強(qiáng)度，這都需要新型混凝土外加劑來(lái)解決。

　　目前，3D打印混凝土技術(shù)已日趨成熟，能非常容易的打印出其他方式難以建造出的高成本曲線建筑，在多個(gè)國(guó)家已得到應(yīng)用。再加上其明顯的高效、低碳、綠色等特點(diǎn)，在未來(lái)將對(duì)環(huán)保、建筑、預(yù)拌混凝土等行業(yè)帶來(lái)顯而易見(jiàn)的改變。

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