柳州3D打印

建筑材料的 3D 打印对水泥有了新的性能要求呢。在管道里泵送的时候，材料得有高流动性、低黏稠性，这样才不会堵住管道。可挤出后在沉积的时候，又得降低材料的流动性，好保持结构的完整和形状。打印的时候，因为材料是一层一层堆起来的，先打印的部分就得一直承受后面打印部分的重量，所以材料得有短的初凝时间和强的初凝强度。但下层有足够强度的时候，混凝土在空气中暴露时间太长，又会让上下两层的结合强度下降。从新拌水泥浆体的输送过程和质量控制，到后面的沉积阶段，设计出有合适流动性的 3D 打印水泥基材料“油墨”特别重要。

Nicolas Roussel 最先提出 3D 打印混凝土得有这么几个性能：可打印性，就是打印前混凝土在泵送系统里的流动性；可建造性，就是打印的时候，浆料从喷嘴挤出来后能有足够强度支撑自身重量的性能；可堆积性，就是打印过程中材料能一层一层堆起来的性能；开放时间，就是材料搅拌后能保持上面这三种特性的时间区间。水泥基材料得满足这些性能，才能好好打印。纳米黏土是水泥砂浆里常用的增稠剂，因为纳米黏土颗粒小，比表面积大，能有效填满水泥颗粒间的空隙，这样能增加内部的范德华力。

3D 打印水泥材料兴起后，人们发现加了纳米黏土能大大提升 3D 打印砂浆的流变性能，加一点纳米黏土就能让材料的触变性明显增加，也能提升 3D 打印砂浆的可建造性。这一章在砂浆里还加了纳米黏土和凹凸棒土这两种材料当触变剂，通过流变学测试还有浆料状态的性能来表现它的 3D 打印性能。用流动迟滞曲线的方式来测量材料的触变性，对于触变性的测量，流动迟滞曲线是最直观的办法，有 Yuan Qiang 等人指出，用流动迟滞曲线测量的方法，浆体在连续剪切中没时间恢复粘度，得到的触变值会比实际值低，但得到的数据也能互相比较。所以这个实验在加载和卸载中间多了 30 秒静止时间，能让浆料的触变值恢复。从触变性测试结果能看出来，加了纳米黏土和凹凸棒土的样品跟没有触变剂的样品比，触变性大大提升了。