多尺度改性3D打印混凝土

强度各向异性大降

通过纳米硅、聚丙烯纤维和碳酸钙晶须的协同复合，在提高强度的同时显著降低层间各向异性，解决了3D打印混凝土层间结合弱的通病。

李福海 · Sai, Xiao · Bo, Yang · 78875583 · Yue-Cheng, Zhou · Li, Xiaobin · Gengyuan, Liu

Journal of Building Engineering 2025

具体参数

孔隙率

{'zh': '1.1', 'en': '1.1'} %

技术优势

孔隙率压到1.1%

纳米硅的成核效应和碳酸钙晶须的填充作用共同提升结构致密性，显著减少孔隙。

各向异性大幅削弱

多尺度材料协同桥接层间裂缝、偏转裂纹并填充缺陷，使强度各向异性显著降低。

增韧机制明确

碳酸钙晶须通过偏转裂纹增强基体，聚丙烯纤维桥接裂缝提升能量耗散，协同增韧。

应用场景

• 3D打印建筑：直接改善打印构件层间强度，减少打印建筑的结构缺陷。
• 混凝土结构：为混凝土结构打印提供更低孔隙率和更高层间结合力。
• 建筑材料：提供一种性能更优的3D打印专用干混料配方。
• 复合材料：多尺度复合增强策略可迁移至其他水泥基复合材料。