【摘要】：我國礦山井筒的深度越來越大,井筒穿過的地層越來越復(fù)雜,傳統(tǒng)的井壁澆筑技術(shù)難以適應(yīng)智能化建井發(fā)展趨勢和要求�；炷辆�3D打印技術(shù)是智能化建井的標(biāo)配技術(shù),開展井壁3D打印技術(shù)研究具有重要意義。關(guān)于混凝土井壁3D打印技術(shù)的研究尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。與地面3D打印混凝土結(jié)構(gòu)不同,3D打印井壁不但需要高強(qiáng)度,而且需要高抗?jié)B性能。本文提出了立井混凝土井壁3D打印系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì),集成開發(fā)了室內(nèi)井壁模型3D打印系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上開展了高強(qiáng)、高抗?jié)B井壁的3D打印技術(shù)室內(nèi)試驗(yàn)研究。首先,采用流動(dòng)性、擠出性、建造性和早期強(qiáng)度等性能指標(biāo),對打印材料的可打印性能做出了評估,給出了滿足可打印性的混凝土材料性能指標(biāo)的取值范圍。其次,為了滿足高強(qiáng)、高抗?jié)B要求,研究獲得了消除分層界面影響的打印工藝,使打印混凝土試樣的強(qiáng)度和抗?jié)B性能較現(xiàn)澆混凝土試樣有明顯的提高;并揭示了打印混凝土試樣的強(qiáng)度和抗?jié)B性能獲得提高的機(jī)理。3D打印混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)測試分析和三維X射線CT顯微成像分析顯示:打印混凝土中的孔隙以小孔(等效直徑0-50μmm)居多,而現(xiàn)澆混凝土中的孔隙以大孔居多(等效直徑50-200μmm);打印混凝土的孔隙率較現(xiàn)澆混凝土降低20%左右,更為致密。較小的孔隙和較低的孔隙率,是打印混凝土試樣的強(qiáng)度和抗?jié)B性能獲得提高的主要機(jī)理。最后,本文開展了3D打印混凝土井壁模型承載與抗?jié)B性能試驗(yàn)研究。3D打印混凝土井壁模型在周圍水壓高達(dá)8.8MPa時(shí)才發(fā)生滲漏,表明它具有良好的承載和抗?jié)B性能,達(dá)到了預(yù)期的效果。本文研究中,3D打印混凝土試樣的強(qiáng)度等級最高達(dá)C70,3D打印混凝土井壁模型在8.8MPa水壓以下不滲漏。它表明3D打印高強(qiáng)、高抗?jié)B混凝土井壁是可行的。本文的研究成果對于發(fā)展地下結(jié)構(gòu)3D打印技術(shù)具有重要的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU528
【圖文】：

圖 1-1 D 型工藝打印機(jī)Figure 1-1 D-shape printer 3D 打印機(jī)于 2006 年首次獲得專利[12]，并在 2009 年建造了由 An的 3D 打印雕塑“Radiolaria”[13]，如圖 1-2 所示，吸引了全球建筑D-Shape 作為一個(gè)新時(shí)代的建筑工具，它在建筑中帶來自動(dòng)化和設(shè)在很大程度上依賴于熟練的人員，體力勞動(dòng)，模具，并且也是昂貴下，D-Shape 方法的速度快了四倍，并且其結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)成本降低了 3印機(jī)已成功地建造出內(nèi)曲線、分割體、導(dǎo)管和中空柱等建筑結(jié)構(gòu)。水泥混凝土可能已經(jīng)不能適應(yīng)建筑 3D 打印技術(shù)的需要，混凝土組改變，以適應(yīng) 3D 建筑打印技術(shù)的需要。EnricoDin 表示，這種打印得多，而且所使用的原料也只有原來的 1/3 到 1/2，更重要的是幾乎

圖 1-1 D 型工藝打印機(jī)Figure 1-1 D-shape printer打印機(jī)于 2006 年首次獲得專利[12]，并在 2009 年建造了由D 打印雕塑“Radiolaria”[13]，如圖 1-2 所示，吸引了全球ape 作為一個(gè)新時(shí)代的建筑工具，它在建筑中帶來自動(dòng)化大程度上依賴于熟練的人員，體力勞動(dòng)，模具，并且也是D-Shape 方法的速度快了四倍，并且其結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)成本降低已成功地建造出內(nèi)曲線、分割體、導(dǎo)管和中空柱等建筑結(jié)混凝土可能已經(jīng)不能適應(yīng)建筑 3D 打印技術(shù)的需要，混凝，以適應(yīng) 3D 建筑打印技術(shù)的需要。EnricoDin 表示，這種，而且所使用的原料也只有原來的 1/3 到 1/2，更重要的是

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 范詩建;杜驍;陳兵;;磷酸鹽水泥在3D打印技術(shù)中的應(yīng)用研究[J];新型建筑材料;2015年01期

本文編號：2726268