3D打印建筑技术引领了建筑产业的变革,水泥基材料的常规性能设计已不适用3D打印建造方式。针对3D打印建造方式,提出了水泥基材料设计要点,通过试验探索影响3D打印建筑材料综合性能的因素,并分析其重要性。基材料不仅应具备较低的流动性及较高的可塑性，同时还需满足较快凝结时间和较高早期强度的要求。除去较易量化控制的力学性能、耐久性能及凝结时间的设计，3D打印材料的打印综合性能（工作性能及可建造性能）则是目前决定3D打印质量及效果的重要设计影响要素。由于国内外尚无对水泥基3D打印材料可建造性能的测试方法，为探索3D打印材料综合性能影响规律，参照英国拉夫堡大学建筑工程学院研发的3D打印工艺[10]（喷嘴直径为9～20mm，单层打印层高度6～25mm），本文采用一种简易的缩尺打印试验模拟3D打印建造方式（见图1），相关试验参数见表1。图1缩尺模拟3D打印试验示意表1缩尺模拟3D打印试验参数试验原材料为：3D打印建筑材料-数控弯管机液压弯管机张家港电动钢管滚圆机滚弧机弯管机湖北亚东水泥厂生产的P·O42.5水泥，基本性能如表2所示；粉煤灰及硅灰，

转载 3D打印建筑材料-数控弯管机液压弯管机张家港电动钢管滚圆机滚弧机弯管机基本性能如表3所示；细度模数为3.1的连续级配河砂；聚羧酸减水剂，固含量25%，减水率28%；增稠剂为自制无机/有机双组分黏度调节剂。表2水泥的主要物理力学性能表3粉煤灰和硅灰的主要物理力学性能试验采用强度等级为C70的混凝土同配比砂浆，各组分工艺喷头直径/mm单层高度/mm单层长度/mm使用材料胶材体系骨料粒径速凝剂挤压成型10880±20P·O42.5≤4.75mm无抗折强度/MPa抗压强度/MP标准稠度用水量/%25.6密度（/量比/%流动度比/%28d抗压强度比/%粉煤灰2会有气孔的产生。但轻微开裂或气泡并未对浆体形成的结构造成影响。综合以上分析可知，对于3D打印材料的综合性能，浆体可建造性较浆体的流动性能更为重要。单就材料性能参数的重要性指向，缩尺试验中测试项的影响程度可做一定的划分：堆积层数＞单层形变＞流动度＞黏稠度＞连续性/挤出性（见图5）。图53D打印材料性能影响因素3结语3D打印技术的发展给传统建筑行业带了新建造方法，传统建造方式的材料性能设计已不适用于建筑3D打印技术。建筑3D打印的材料应具备适宜工作性、优异可建造性、可控凝结时间、更高力学性能及耐久性能等几个方面，而对于材料综合性能宜参考以下方面进行设计优化：打印材料堆积层数可作为3D打印材料综合性能重要参考，堆积层数越高，可建造性越好；浆体的流动度对材料综合性能影响较大，流动度过大或过小都不利于3D打印成型，同时该流动度存在适宜参数区间。降低浆体单层堆积形变，可有效提高打印时结构整体的成型稳定性；浆体黏稠度的提高能有效增加层间衔接密实性，减少打印结构的缺陷。考虑常规输送设备具备较高的输送力，在控制一定流动度的条件下，浆体的挤出性及连续性要求可适当放宽。不3D打印建筑材料-数控弯管机液压弯管机张家港电动钢管滚圆机滚弧机弯管机 转载