根據(jù)中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)《關(guān)于下達(dá)2019年第二批協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃的通知》（中建材聯(lián)標(biāo)發(fā)[2019]51號(hào)）和中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)《關(guān)于下達(dá)2019年中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃（第一批）的通知》（中制協(xié)字[2019]9號(hào)）計(jì)劃號(hào)2019-35-xbjh的要求，《3D打印混凝土材料性能試驗(yàn)方法》為協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制定項(xiàng)目。

本文件由中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)和中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)共同負(fù)責(zé)管理，由中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)3D打印分會(huì)牽頭制定，由河北工業(yè)大學(xué)、東南大學(xué)負(fù)責(zé)起草并組織相關(guān)單位共同完成。

混凝土3D打印技術(shù)是一種應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)自動(dòng)建造設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模型的新型增材制造技術(shù)。該技術(shù)將3D打印技術(shù)與混凝土材料技術(shù)結(jié)合，其主要原理是將混凝土構(gòu)件進(jìn)行3D建模和分割產(chǎn)生3D信息，然后將配制好的混凝土拌合物通過擠出裝置，按照設(shè)定好的程序，由打印頭擠出進(jìn)行打印得到混凝土構(gòu)件。因相比傳統(tǒng)模板澆筑的混凝土施工方法，混凝土3D打印大大降低了施工過程中的能耗與污染，提高了建造效率。因其無模化、自動(dòng)化、快速化和靈活化的建造優(yōu)勢(shì)，在建筑、橋梁、基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域迅速興起，得到了顯著地發(fā)展和推廣。發(fā)展以混凝土3D打印為核心的智能建造關(guān)鍵技術(shù)對(duì)建筑業(yè)的綠色化、工業(yè)化發(fā)展均具有重要意義。

相對(duì)于傳統(tǒng)的建造方法，3D打印主要有以下優(yōu)勢(shì)：

1) 定制個(gè)性化：未來客戶可以在極大程度上根據(jù)自己的想法參與建筑設(shè)計(jì)。在3D打印過程中，通過添加功能性材料可以實(shí)現(xiàn)功能化構(gòu)件的打印和制造。因此，3D打印技術(shù)有利于改善設(shè)計(jì)師的工作方式和方法。

2) 造型靈活化：在不增加施工作業(yè)難度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)靈活化造型的建造。3D打印可以實(shí)現(xiàn)對(duì)任何結(jié)構(gòu)復(fù)雜構(gòu)件的生產(chǎn)制造，可促進(jìn)設(shè)計(jì)思路的自由化。3D打印技術(shù)還適合于新產(chǎn)品開發(fā)、快速單件及小批量零件的制造、復(fù)雜形狀零件的制造、模具的設(shè)計(jì)與制造等。

3) 模型直觀化：3D實(shí)時(shí)打印的建筑模型, 其結(jié)構(gòu)信息更加直觀化、透明化。

4) 建造綠色化：打印用的水泥基材料可利用建筑垃圾、礦業(yè)固廢等制備, 建造過程也將大大減少噪聲與環(huán)境污染，踐行了建造綠色化、環(huán)保化的理念。3D打印技術(shù)建造過程不必去除大量材料，也不必通過復(fù)雜鍛造工藝就可以得到最終產(chǎn)品，利于結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料節(jié)約和能源節(jié)省。

滿足3D打印工藝的水泥基復(fù)合材料的制備和性能優(yōu)化是發(fā)展3D打印的重點(diǎn)與核心。打印材料除了要滿足傳統(tǒng)混凝土施工工藝對(duì)材料的工作性能要求外，還需滿足混凝土3D打印工藝對(duì)材料擠出性、建造性、凝結(jié)時(shí)間和早期強(qiáng)度等3D可打印性能的要求?；炷?/span>3D打印過程中易出現(xiàn)材料的堵塞、中斷、變形、撕裂甚至坍塌現(xiàn)象，制約著打印成型。3D打印混凝土材料的性能直接決定著構(gòu)件成型的質(zhì)量。然而，針對(duì)3D打印混凝土拌合物打印性能試驗(yàn)方法的研究仍在進(jìn)行中，在國(guó)內(nèi)外尚未有行業(yè)相關(guān)3D打印混凝土拌合物可打印性能的測(cè)試和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，為該技術(shù)的推廣和實(shí)際工程應(yīng)用帶來了不便。

但國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)3D打印混凝土材料各自援引不同的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了初步的拌合物性能測(cè)試，主要涉及流動(dòng)性、流變性、擠出性、建造性、凝結(jié)時(shí)間、開放時(shí)間、濕坯強(qiáng)度等。但不同的研究團(tuán)隊(duì)所使用的方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有很大的不同，未能統(tǒng)一。相同的材料，使用不同的方法評(píng)定出來的結(jié)果也不相同。為此，編制本試驗(yàn)方法，期望能夠?yàn)?/span>規(guī)范和統(tǒng)一3D打印混凝土材料的制備和性能優(yōu)化提升，進(jìn)而推進(jìn)3D打印技術(shù)的市場(chǎng)推廣。

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《3D打印混凝土材料性能試驗(yàn)方法》編制說明.docx

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