2021年第30卷第3期文章目次

2021, 30(3):2-7.

[摘要](85) [HTML](0) [PDF 1.59 M](466)

摘要:
3D打印技术是一种增材制造、快速成型技术，应用于建筑结构具有建造速度快、建造成本低、无模化施工和建筑垃圾少等优势。本文针对建筑结构的3D打印建造，介绍了三种适用的打印工艺，讨论了3D打印水泥基材料工作性能、力学性能与耐久性能的研究现状，对3D打印配筋增强构件的研究进展做了总结分析，对目前3D打印在建筑领域应用面临的问题进行了梳理，并指出未来的研究方向。

2 综论3D打印混凝土：成型系统 · 可打印性能 · 流变性能 · 硬化性能 · 耐久性能 · 标准规范 · 工程应用

张云升，张宇，陈逸东

2021, 30(3):8-17.

[摘要](113) [HTML](0) [PDF 2.03 M](178)

摘要:
混凝土3D打印（3DPC）是一种以数字文件为基础，以水泥混凝土为“油墨”或粘合材料，通过逐层堆叠累积构造建筑物的快速建造技术，其无需模板，可自动、快速、灵活、精细、高效地打印复杂建筑，具有绿色、环保、节能、节材及节约劳动力的优点。在逾30年的发展中，3DPC技术在设备开发、打印材料研制，及打印材料力学性能、耐久性能和工程应用等方面的研究有了长足进步。为推动建筑用3D打印油墨材料3DPC开发，本文从3DPC定义及其发展历程、成型系统、可打印性能、流变性能、硬化与耐久性能、标准规范与工程应用等方面，对3DPC的最新研究和前沿动态进行系统阐述。

3 3D打印水泥基材料层间界面研究综述

李泽民，元强，左胜浩，周大军

2021, 30(3):18-22.

[摘要](21) [HTML](0) [PDF 1.60 M](314)

摘要:
3D打印技术在建筑领域的应用得到广泛关注。与传统施工技术相比，3D打印技术具有诸多技术优势，但仍有一些关键技术问题需要克服，其中打印层间弱界面是一个重点。本文针对3D打印水泥基材料层间界面粘结性能的影响因素、测试方法以及性能特征进行综述。

4 3D打印石膏基材料制备与性能研究进展

刘川北，刘来宝，张礼华，张红平

2021, 30(3):23-28.

[摘要](51) [HTML](0) [PDF 2.38 M](202)

摘要:
利用3D打印制备异形石膏构件已成为国内外研究的热点。本文主要介绍3D粉末打印（3DP）和三维自动注浆成型（3DR）两种3D打印技术在石膏基材料中的应用与优势，重点综述了国内外关于3DR石膏基材料组成设计、材料制备以及性能表征等方面的研究进展。

5 建筑3D打印技术及材料的研究进展

李小龙，王栋民

2021, 30(3):29-35.

[摘要](102) [HTML](0) [PDF 2.69 M](171)

摘要:
3D打印技术在建筑领域的研究与应用逐渐成为世界范围内的热点研究课题之一，建筑3D打印材料的研究与开发是3D打印技术在建筑领域应用的重点和难点。本文回顾了3D打印技术的发展历程，在总结国内外建筑3D打印技术的基础上，重点介绍了建筑3D打印材料的研究状况和进展，并对目前建筑3D打印材料的应用和问题进行了概括，对建筑3D打印材料未来的发展进行了展望。

6 3D打印地质聚合物的研究进展和应用探索

王雨珅，郝亮，李正，李妍

2021, 30(3):36-40.

[摘要](34) [HTML](0) [PDF 3.24 M](278)

摘要:
地质聚合物是一种以铝硅酸盐为原料与碱激发剂反应而成的绿色建筑材料，将该材料应用于增材制造（3D打印）中有助于环境的可持续发展。本文介绍了挤出成型地质聚合物砂浆的研究进展，着重比较了3D打印样品与铸模成型地质聚合物样品的力学性能，此外，简述了粉煤灰基地质聚合物水泥在大型建筑构件增材制造中的应用潜力，及其在金属矿和高价值矿物矿渣（宝石矿等）回收利用方面的应用可行性。

7 多孔陶瓷材料增材制造

霍存宝，田小永，南洋，李涤尘

2021, 30(3):41-48.

[摘要](48) [HTML](0) [PDF 3.16 M](183)

摘要:
多孔陶瓷具有低密度、低导热率、高比表面积和耐腐蚀等优点，广泛应用于生物组织工程、催化剂载体、建筑材料等领域。多孔陶瓷的传统成型技术难以满足对多孔陶瓷个性化、结构复杂化、快速制造化、多级孔的要求。增材制造技术（3D打印）具有设计自由度高、制造周期短、制造成本低等优势，可以无需模具快速制造复杂结构多孔陶瓷零件。本文综述了粉末床熔融、粘结剂喷射、材料挤出工艺应用于多孔陶瓷增材制造的研究现状，重点讨论了制备多级孔陶瓷的最新进展及其在陶瓷催化剂载体领域的应用前景，并对所面临的问题进行总结分析，对发展趋势进行了展望。

8 混凝土3D打印技术的研究与应用进展

肖博丰，李古

2021, 30(3):49-54.

[摘要](35) [HTML](0) [PDF 1.20 M](376)

摘要:
3D打印技术是一种热门的新兴技术，与传统技术相比，其更加系统，也更加便捷，已经在很多行业和领域得到应用。本文综合相关研究成果，阐述了混凝土3D打印技术的材料与工艺研究、3D打印混凝土的性能试验方法研究及混凝土3D打印技术的应用研究，并分析了3D打印技术现阶段存在的问题与不足，对混凝土3D打印技术的研究方向进行了展望。

9 3D打印混凝土材料研究进展

赵颖，王欢，刘维胜，顾菲，叶鸿宏，车玉君，杨华山

2021, 30(3):55-59.

[摘要](83) [HTML](0) [PDF 1.37 M](221)

摘要:
近年来，3D打印技术的应用备受关注，将3D打印技术引入建筑行业具有重要意义，并已成为研究热点之一。本文简述了国内外3D打印混凝土技术的进展，探讨了3D打印混凝土应满足的基本要求及其面临的问题，提出了3D打印石灰石粉混凝土的研究方向，为未来3D打印混凝土性能的优化及3D打印建筑技术发展提供参考。

10 3D打印技术在道路工程的应用综述

郭猛，任鑫

2021, 30(3):60-62.

[摘要](40) [HTML](0) [PDF 1.13 M](203)

摘要:
3D打印技术是一种以建模软件为基础，通过使用粘合材料来进行三维打印的技术。本文对3D打印技术的分类和应用进行了介绍，总结了3D打印技术在道路工程上的应用现状，包括道路修复、道路材料和道路施工三个方面，并对未来的研究方向进行了展望。

11 三维喷印用硫铝酸盐水泥复合粉末的制备与成型技术研究

刘凯，倪俣，段少强，水中和，黄赟，魏青松，孙恒，刘欣宇，陈嘉奇，孙华君

2021, 30(3):63-69.

[摘要](25) [HTML](0) [PDF 3.74 M](167)

摘要:
为了制备复杂结构水泥基材料构件或艺术品，本文采用三维喷印工艺成型了硫铝酸盐水泥材料制品。首先，使用纳米SiO2作为表面改性剂，利用石英砂和滑石粉调节粉末铺展性能，通过聚乙烯醇提高粉体粘结性能；其次，研究了不同含量的纳米SiO2和石英砂对硫铝酸盐水泥材料力学性能和微观形貌的影响规律；最后，探究了不同后处理液对于三维喷印成型水泥样品的强化效果。结果表明，纳米SiO2含量为0.5 wt.%、石英砂含量为20 wt.%时打印样品的7d抗压强度最大，达到8.75MPa；混凝土固化剂处理液对于打印样品的强化效果最好，抗压强度可提升至15.11MPa。

12 原位建筑3D打印两层办公室的施工关键技术

蔺喜强，霍亮，苏凯，黄云，张涛，李国友，戢文占

2021, 30(3):70-78.

[摘要](31) [HTML](0) [PDF 3.85 M](141)

摘要:
总结了两层办公室项目的原位3D打印施工关键技术。设计开发了具有模块化、高精度、多功能等技术特点大型建筑3D打印机；开发了适合现场3D打印施工的专用添加剂，现场搅拌制备出性能优良的、适合现场施工的3D打印混凝土；提出了一种打印建筑竖向钢筋笼放置和连接方法，解决了打印混凝土结构构造柱根部节点与基础连接的施工难题；通过材料技术和自动化喷雾养护施工技术，有效克服了普通硅酸盐水泥基打印材料的收缩开裂。

13 表面改性对光固化3D打印Al2O3陶瓷性能的影响

聂光临，黎业华，盛鹏飞，吴昊霖，包亦望，伍尚华

2021, 30(3):79-83.

[摘要](33) [HTML](0) [PDF 2.36 M](152)

摘要:
陶瓷粉体表面改性是一种改善陶瓷浆料流变性能的有效方法，已应用于光固化3D打印用Al2O3陶瓷浆料的制备，然而目前鲜有关于表面改性对光固化3D打印Al2O3陶瓷烧结体性能影响的研究报道。本文采用油酸对Al2O3陶瓷粉体进行表面改性处理，利用光固化3D打印技术制备Al2O3陶瓷，研究表面改性对Al2O3陶瓷浆料流变性能、固化性能和Al2O3陶瓷烧结体力学、热学性能和微观结构的影响。结果表明：1）表面改性可降低Al2O3陶瓷浆料的粘度；2）表面改性可提升Al2O3陶瓷浆料的打印精度；3）表面改性可提升Al2O3陶瓷晶粒尺寸分布均匀性、增大Al2O3陶瓷晶粒尺寸、减少晶界处气孔数量，继而提升Al2O3陶瓷的弯曲强度、可靠性与热导率。

14 3D打印建筑砂浆的工作性和可建造性及其影响因素

刘巧玲，赵宗志，杨钱荣

2021, 30(3):84-88.

[摘要](48) [HTML](0) [PDF 1.48 M](365)

摘要:
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。

15 水胶比对3D打印混凝土的挤出及力学性能影响

张楠，蔺喜强，霍亮，路兰，张涛

2021, 30(3):89-92.

[摘要](44) [HTML](0) [PDF 1.52 M](161)

摘要:
3D混凝土打印技术是一项正在发展的新型建造技术。打印混凝土的挤出性能作为该技术的关键因素之一，受打印头泵机的挤料速度及材料工作性等参数的影响。本文探讨了不同水胶比的打印混凝土对单位时间挤出量以及挤出线条形状和抗压强度的影响。结果显示，水胶比影响打印混凝土抗压强度各向异性的差异。随着水胶比增加及打印头泵机转速加快，单位时间内的材料挤出量和挤出线条宽度增加。

16 石粉对3D打印白水泥基材料流变性能与力学性能的影响

徐嘉宾，赵智慧，陈明旭，芦令超

2021, 30(3):93-97.

[摘要](47) [HTML](0) [PDF 2.35 M](166)

摘要:
3D打印水泥基材料的结构不稳定性和难于调控的流变性能制约其在建筑材料领域的发展。本文通过使用0~3%石粉取代胶凝材料调控3D打印白水泥基材料的流变性能来改善其3D结构和力学性能。研究发现：石粉的掺入会提高3D打印白水泥基材料的静态和动态屈服应力，同时使得其线性粘弹区范围增大，并显著提高浆体的弹性模量，3D打印白水泥基材料的变形率由17%降至8%。此外，随着石粉掺量由0提高至3%，抗压强度从35.2MPa增长到43.7MPa。本文为水泥基装饰材料三维结构的构建提供了一个新的方向，表明石粉的利用在3D打印白水泥基材料方面的应用具有巨大潜力。

17 3D打印石膏试件的尺寸效应研究

吴超，陈晨，王永，谭力豪

2021, 30(3):98-101.

[摘要](39) [HTML](0) [PDF 1.46 M](158)

摘要:
尺寸效应是土木工程领域研究的重要课题。随着3D打印技术的广泛应用，了解3D打印试件的尺寸效应十分重要。本文通过五种尺寸的3D打印石膏立方体试件的单轴抗压试验研究3D打印石膏试件的尺寸效应，结果显示，3D打印石膏试件抗压强度随尺寸增大而降低，不同尺寸试件具有相似的破坏模式，但由于粘结点个数和位置具有一定的随机性，导致小尺寸试件抗压强度离散性较大。

18 钢渣掺量对3D打印地聚物工作性能和早期强度影响

颜昱非，张默

2021, 30(3):102-106.

[摘要](51) [HTML](0) [PDF 2.05 M](162)

摘要:
将多种固废协同制备地聚物用于3D打印胶凝材料，可以提高3D打印技术的可持续性，为固废处置提供新型资源化利用途径，但是关于3D打印固废地聚物的工作性能和早期强度有待研究。本文以钢渣、粉煤灰、矿渣粉三种工业固废为原料，以偏硅酸钠为激发剂，“一步法”制备可3D打印的多固废地聚物，测试不同原料配比下地聚物的流动度、凝结时间和早期（7d）抗压强度，分析钢渣掺量和用水量对其工作性能和强度影响，并进行了3D打印初试。结果表明，适当钢渣掺量可缩短凝结时间，早期强度随用水量而增加，改变钢渣掺量可控制3D打印多固废地聚物的工作性能。

19 3D打印建筑工程结构设计与施工技术

张永虹，王新元，戴耀文，王新珂

2021, 30(3):112-114.

[摘要](46) [HTML](0) [PDF 2.06 M](147)

摘要:
3D建筑打印作为新兴的极具发展潜力的建筑构筑技术，可应用在工业、民居等领域。为验证、推广3D建筑打印技术，结合工程实例，本文介绍3D打印建筑的结构方案设计、现场施工流程以及对3D打印技术的处理措施。

2021年第30卷第3期文章目次

当期目录

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行