欢迎访问粉煤灰综合利用杂志期刊官方网站 联系电话:0311-86692425 / 85820046
粉煤灰综合利用杂志
Fly Ash Comprehensive Utilization
主管单位: 河北省建筑科学研究院有限公司
主办单位: 河北省建筑科学研究院有限公司

 ● 中国科技核心期刊(中国科技论文统计源期刊)
 ● 中国核心期刊(遴选)数据库期刊
 ● 全国性建材科技期刊
 ● 河北省优秀期刊  
过刊浏览
查看更多 >
信息动态
查看更多 >
用于 3D 打印的固废材料配合比设计及性能研究
Mix Design and Performance Study of Solid Waste Materials for 3D Printing
PDF全文阅读

邓经祥1 ,  王振坤1  ,  牛立可2 ,   陈   2 ,  何    博1 ,  陈俊玮2 ,     2

 

( 1 .  葛洲坝集团交通投资有限公司 ,武汉 430000 ;  2.  山东省交通科学研究院 ,济南 250104)

摘   要 :为减少公路施工过程中的碳排放 ,实现煤矸石 、高炉矿渣 、粉煤灰等固废材料在 3D 打印技术中的应用 ,进行 3D 打印技术的多源固废材料配合比设计及性能研究 ,分析粉煤灰水泥质量比 、水胶比 、砂胶比及减水剂掺量对材料可打印性 、建造性 、物理力学性能及耐久性的影响。结果表明:水胶比与减水剂是固废材料流动性能的主要影响因素 ,与流动度正相关 ;打印材料高度变化率及抗压强度随水胶比增大而降低 ,水胶比宜采用 0. 35 ;粉煤灰质量占比与抗压强度负相关 ,粉煤灰水泥质量比宜为 10 : 90 ;随砂胶比增大 ,打印材料抗压强度呈先增后减趋势 ,峰值点出现在 1 . 2 处 ;固废材料耐久性与减水剂掺量负相关 ,减水剂掺量不宜超过 1% 。研究成果可为类似 3D 打印材料设计及应用提供借鉴与参考。

关键词:3D 打印 ;固废材料 ;配合比 ;打印性能 ;影响因素

中图分类号:U416. 1          

 文献标志码:A            

文章编号: 1005- 8249  (2025)  04- 0039- 07

DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2025 .04.008

 

DENG Jingxiang1  ,  WANG Zhenkun1  ,  NIU Like2 ,  CHEN Peng2 ,  HE Bo1  ,  CHEN Junwei2 ,  HUI Bing2

( 1 . Gezhouba Group Transportation Investment Co . , Ltd. , Wuhan 430000 , China;

2. Shandong Transportation Research Institute ,  Ji ’nan 250104 , China)

Abstract :  In order to reduce carbon emissions during highway construction ,  the application of solid waste materials such as coal gangue , blast furnace slag and fly ash in 3D  printing technology is realized. This  paper  studies  the  design  and  performance  of multi - source  solid waste materials  based on 3D  printing technology. The  effects  of fly  ash  cement  mass  ratio , water - binder ratio , sand - binder ratio  and water reducer on the printability , buildability , physical and mechanical properties and durability of materials are analyzed. The  results show  that  the water - binder  ratio and water reducer are the main factors affecting the fluidity of solid  waste  materials , which  are positively correlated with the fluidity; The  height  change  rate  and  compressive strength of the printing material decrease with the increase of water - binder ratio , the water - binder ratio  should be 0. 35 ; The mass ratio of fly ash to cement is  negatively  correlated with  compressive  strength , the  mass  ratio  of fly  ash  to  cement  should be 10 : 90;  With the increase of sand - binder ratio , the compressive strength of printing materials increases first and then decreases ,and the peak point appears at 1 . 2;  The durability of solid waste material is negatively correlated with the dosage of water reducing

agent ,  the dosage should not exceed 1% . The  research  results  can provide reference for the design and  application of similar 3D printing materials .

Key words :  3d printing;  solid waste materials;  mix proportion;  printing properties;  influencing factor

基金项目: 山东省交通运输厅科技计划项目  (2023B47) 。

作者简介:邓经祥  (1989—) ,  男 ,本科 ,高级工程师 ,研究方向:公路工程。

通信作者:惠   冰  (1986—) ,  男 ,硕士 ,高级工程师 ,研究方向:地下工程及岩土工程。

收稿日期:2024 - 06 - 03