3D打印混凝土剪力墻屈曲性能研究

1 引言

3D 打印具有相對較低的成本、 可生產復雜幾何形狀、操作簡便、高尺寸精度和CAD 軟件直接集成等優點，高性能水泥基復合材料在建造工藝及成型裝備等方面取得了顯著研究進展，因其靈活化、快速化和低碳化的建造優勢，3D 打印混凝土在橋梁、房建、基礎設施、混凝土路面快速修復等領域取得了成功應用[1]。

通過3D 打印出來的混凝土層間界面可能會成為結構的潛在缺陷，由于不協調的變形和不連續的力學性能的產生，易因應力集中而發生破裂，進而削弱了結構的整體承載能力。 此外，層間界面也會導致打印材料的細觀非均質性，使打印結構表現出顯著的力學各向異性。段嚴等[2]從流動性、黏結強度、凝結時間、纖維增強等方面概括了目前3D 打印混凝土的研究進展,分析了外加劑、骨料級配和特殊材料應用于改善3D 打印混凝土流動性的現狀。 於家勉等[3]基于對打印工藝、砂漿配合比等3D 打印混凝土層間性能影響因素的分析，提出了3D 打印混凝土層間強度的提高方式， 同時總結了層間強度測試方法并分析了各自優缺點。

相對于傳統的模板澆筑工藝，3D 打印建造過程對材料的力學性質要求較高，流動性、凝結時間、早期剛度等需要與打印的速度、建造堆疊速率等相互協調，否則極易出現坍塌失穩現象[4]。 由于工藝參數的復雜性和多樣性，這可能會因缺乏機械性能或尺寸精度而導致不可預見的故障。 印刷材料的低剛度和強度在打印過程中對結構故障的抵抗力要比最終應用階段更為關鍵。……