礦粉-粉煤灰-偏高嶺土體系3D打印堿激發(fā)膠凝材料設(shè)計(jì)與渣土利用研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-22 17:07
近年來(lái),建筑3D打印作為一種數(shù)字建造的新興技術(shù),將計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料成型技術(shù)結(jié)合在一起,正成為建筑建造利用最新的科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以及智能化科技跨越發(fā)展的熱點(diǎn)和可行路線。越來(lái)越多的高校、研究機(jī)構(gòu)和有關(guān)行業(yè)單位投入到建筑3D打印的研究中。開拓發(fā)展更多適用的打印膠凝材料,為各種應(yīng)用環(huán)境提供更多的選擇,是建筑3D打印發(fā)展的關(guān)鍵之一,也是極具挑戰(zhàn)性的研究。堿激發(fā)膠凝材料作為一種利用工業(yè)副產(chǎn)物和固體廢棄物為原材料、極具發(fā)展前景的低碳綠色材料引起了越來(lái)越多研究者的關(guān)注,并進(jìn)行了大量的相關(guān)研究。堿激發(fā)膠凝材料與3D打印技術(shù)的結(jié)合具有極為寬廣的發(fā)展前景,可以在建筑建造領(lǐng)域發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。堿激發(fā)膠凝材料在3D打印技術(shù)中的應(yīng)用也顯示了其適用性,然而,只有有限的相關(guān)研究報(bào)道,還有諸多研究不足。本文通過(guò)系統(tǒng)總結(jié)國(guó)內(nèi)外3D打印工藝和3D打印材料的相關(guān)研究,通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素分析及配比優(yōu)化,研究了不同配比條件下材料的工作性能、可打印性能、可建筑性能以及打印試體的物理力學(xué)性能,得到了3D打印堿激發(fā)材料的最優(yōu)合理配比。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:首先,本文研究了堿激發(fā)原材料礦粉、粉煤灰、偏高嶺土的凝結(jié)時(shí)間、...
【文章頁(yè)數(shù)】:106 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 3D打印技術(shù)
1.1.2 低碳綠色堿激發(fā)膠凝材料
1.1.3 渣土的產(chǎn)生及危害
1.2 3D打印建造技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 3D打印建造工藝
1.2.2 3D打印建筑項(xiàng)目
1.3 3D打印膠凝材料
1.3.1 水泥基3D打印膠凝材料
1.3.2 3D打印堿激發(fā)膠凝材料
1.4 3D打印膠凝材料性能及其調(diào)控方法
1.4.1 3D打印膠凝材料性能特征
1.4.2 3D打印材料的性能測(cè)試與調(diào)控方法
1.5 渣土的處理及利用
1.6 存在的主要問(wèn)題
1.7 本論文研究?jī)?nèi)容及意義
1.7.1 本課題的研究意義
1.7.2 課題研究?jī)?nèi)容
1.8 研究方法和技術(shù)路線圖
第二章 材料及方法
2.1 引言
2.2 原材料
2.3 試驗(yàn)方法
2.3.1 流動(dòng)性
2.3.2 凝結(jié)時(shí)間
2.3.3 抗折抗壓強(qiáng)度
2.3.4 形狀保持能力
2.4 混凝土(砂漿)3D打印系統(tǒng)
2.5 掃描電子顯微鏡微觀表征(SEM)
第三章 基于擠出方式的3D打印堿激發(fā)材料制備
3.1 引言
3.2 原材料基本性能測(cè)試
3.2.1 凝結(jié)時(shí)間
3.2.2 流動(dòng)度
3.2.3 早期抗折和抗壓強(qiáng)度
3.3 3D打印堿激發(fā)材料的配比設(shè)計(jì)及新拌漿體性能
3.3.1 礦粉-煤矸石打印材料的配合比設(shè)計(jì)
3.3.2 礦粉-粉煤灰二元體系3D打印堿激發(fā)膠凝材料的配合比
3.3.3 礦粉-偏高嶺土二元體系3D打印堿激發(fā)膠凝材料的配比
3.3.4 礦粉-粉煤灰-偏高嶺土三元體系3D打印堿激發(fā)膠凝材料的配比
3.3.5 渣土在礦粉-粉煤灰-偏高嶺土三元體系中的應(yīng)用
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于擠出的3D打印性能研究
4.1 引言
4.2 打印材料的可擠出性評(píng)價(jià)
4.2.1 礦粉-粉煤灰打印凈漿的擠出性評(píng)價(jià)
4.2.2 礦粉-粉煤灰-偏高嶺土打印砂漿擠出性評(píng)價(jià)
4.3 可建造性評(píng)價(jià)
4.3.1 礦粉-粉煤灰打印凈漿的可建造性評(píng)價(jià)
4.3.2 礦粉-粉煤灰-偏高嶺土打印砂漿可建造性評(píng)價(jià)
4.3.3 渣土在3D打印堿激發(fā)礦渣-粉煤灰-偏高嶺土三元體系中的應(yīng)用
4.4 打印材料的開放時(shí)間評(píng)價(jià)
4.4.1 礦粉-粉煤灰打印凈漿開放時(shí)間評(píng)價(jià)
4.4.2 礦粉-粉煤灰-偏高嶺土打印砂漿開放時(shí)間評(píng)價(jià)
4.5 本章小結(jié)
第五章 打印物硬化后性能
5.1 引言
5.2 打印抗折強(qiáng)度測(cè)試
5.3 打印三向抗壓強(qiáng)度測(cè)試
5.4 打印物微觀形貌
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
深圳大學(xué)指導(dǎo)教師對(duì)研究生學(xué)位論文的學(xué)術(shù)評(píng)語(yǔ)
深圳大學(xué)研究生學(xué)位(畢業(yè))論文答辯委員會(huì)決議書
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3D打印建筑材料性能影響因素與分析研究[J]. 林家超,吳雄,楊文,趙日煦,賈麗莉. 新型建筑材料. 2017(10)
[2]900密度等級(jí)渣土陶粒的制備及性能研究[J]. 張騰飛,榮輝,劉志華,王海良,張磊,邸志鯤,宋偉俊,齊占國(guó),李向海. 新型建筑材料. 2017(01)
[3]水泥基建筑3D打印材料的制備及應(yīng)用研究[J]. 藺喜強(qiáng),張濤,霍亮,李國(guó)友,張楠,王寶華. 混凝土. 2016(06)
[4]混凝土正交試驗(yàn)結(jié)果極差分析與方差分析方法對(duì)比[J]. 王樹源,李晏,張毅科. 建材發(fā)展導(dǎo)向. 2016(12)
[5]觸變水泥漿體系研究綜述[J]. 盧海川,張偉,熊超,湯少兵,劉勇,沙林浩,張維濱. 精細(xì)石油化工進(jìn)展. 2016(03)
[6]渣土對(duì)C50混凝土力學(xué)性能的影響[J]. 劉春,王安輝,余沛,榮輝. 硅酸鹽通報(bào). 2016(04)
[7]建筑3D打印數(shù)字建造技術(shù)研究應(yīng)用綜述[J]. 丁烈云,徐捷,覃亞偉. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]化學(xué)激發(fā)酸性礦渣粉膠砂性能試驗(yàn)研究[J]. 袁俊航,隆威. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2015(08)
[9]3D打印柔性印版方法研究[J]. 孫倩. 今日印刷. 2015(07)
[10]3D打印技術(shù)的發(fā)展分析[J]. 江洪,康學(xué)萍. 新材料產(chǎn)業(yè). 2013(10)
博士論文
[1]氧化石墨烯增強(qiáng)鋁硅酸鹽聚合物的聚合與陶瓷化機(jī)制[D]. 閆姝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]用于3D打印的光敏樹脂先驅(qū)體制備及其陶瓷化研究[D]. 徐小波.遼寧大學(xué) 2019
[2]堿激發(fā)礦渣膠凝材料的反應(yīng)過(guò)程及其改性研究[D]. 郭贏.深圳大學(xué) 2018
[3]外加劑對(duì)堿激發(fā)材料的影響[D]. 李源.廣州大學(xué) 2016
本文編號(hào):3665005
【文章頁(yè)數(shù)】:106 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 3D打印技術(shù)
1.1.2 低碳綠色堿激發(fā)膠凝材料
1.1.3 渣土的產(chǎn)生及危害
1.2 3D打印建造技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 3D打印建造工藝
1.2.2 3D打印建筑項(xiàng)目
1.3 3D打印膠凝材料
1.3.1 水泥基3D打印膠凝材料
1.3.2 3D打印堿激發(fā)膠凝材料
1.4 3D打印膠凝材料性能及其調(diào)控方法
1.4.1 3D打印膠凝材料性能特征
1.4.2 3D打印材料的性能測(cè)試與調(diào)控方法
1.5 渣土的處理及利用
1.6 存在的主要問(wèn)題
1.7 本論文研究?jī)?nèi)容及意義
1.7.1 本課題的研究意義
1.7.2 課題研究?jī)?nèi)容
1.8 研究方法和技術(shù)路線圖
第二章 材料及方法
2.1 引言
2.2 原材料
2.3 試驗(yàn)方法
2.3.1 流動(dòng)性
2.3.2 凝結(jié)時(shí)間
2.3.3 抗折抗壓強(qiáng)度
2.3.4 形狀保持能力
2.4 混凝土(砂漿)3D打印系統(tǒng)
2.5 掃描電子顯微鏡微觀表征(SEM)
第三章 基于擠出方式的3D打印堿激發(fā)材料制備
3.1 引言
3.2 原材料基本性能測(cè)試
3.2.1 凝結(jié)時(shí)間
3.2.2 流動(dòng)度
3.2.3 早期抗折和抗壓強(qiáng)度
3.3 3D打印堿激發(fā)材料的配比設(shè)計(jì)及新拌漿體性能
3.3.1 礦粉-煤矸石打印材料的配合比設(shè)計(jì)
3.3.2 礦粉-粉煤灰二元體系3D打印堿激發(fā)膠凝材料的配合比
3.3.3 礦粉-偏高嶺土二元體系3D打印堿激發(fā)膠凝材料的配比
3.3.4 礦粉-粉煤灰-偏高嶺土三元體系3D打印堿激發(fā)膠凝材料的配比
3.3.5 渣土在礦粉-粉煤灰-偏高嶺土三元體系中的應(yīng)用
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于擠出的3D打印性能研究
4.1 引言
4.2 打印材料的可擠出性評(píng)價(jià)
4.2.1 礦粉-粉煤灰打印凈漿的擠出性評(píng)價(jià)
4.2.2 礦粉-粉煤灰-偏高嶺土打印砂漿擠出性評(píng)價(jià)
4.3 可建造性評(píng)價(jià)
4.3.1 礦粉-粉煤灰打印凈漿的可建造性評(píng)價(jià)
4.3.2 礦粉-粉煤灰-偏高嶺土打印砂漿可建造性評(píng)價(jià)
4.3.3 渣土在3D打印堿激發(fā)礦渣-粉煤灰-偏高嶺土三元體系中的應(yīng)用
4.4 打印材料的開放時(shí)間評(píng)價(jià)
4.4.1 礦粉-粉煤灰打印凈漿開放時(shí)間評(píng)價(jià)
4.4.2 礦粉-粉煤灰-偏高嶺土打印砂漿開放時(shí)間評(píng)價(jià)
4.5 本章小結(jié)
第五章 打印物硬化后性能
5.1 引言
5.2 打印抗折強(qiáng)度測(cè)試
5.3 打印三向抗壓強(qiáng)度測(cè)試
5.4 打印物微觀形貌
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
深圳大學(xué)指導(dǎo)教師對(duì)研究生學(xué)位論文的學(xué)術(shù)評(píng)語(yǔ)
深圳大學(xué)研究生學(xué)位(畢業(yè))論文答辯委員會(huì)決議書
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3D打印建筑材料性能影響因素與分析研究[J]. 林家超,吳雄,楊文,趙日煦,賈麗莉. 新型建筑材料. 2017(10)
[2]900密度等級(jí)渣土陶粒的制備及性能研究[J]. 張騰飛,榮輝,劉志華,王海良,張磊,邸志鯤,宋偉俊,齊占國(guó),李向海. 新型建筑材料. 2017(01)
[3]水泥基建筑3D打印材料的制備及應(yīng)用研究[J]. 藺喜強(qiáng),張濤,霍亮,李國(guó)友,張楠,王寶華. 混凝土. 2016(06)
[4]混凝土正交試驗(yàn)結(jié)果極差分析與方差分析方法對(duì)比[J]. 王樹源,李晏,張毅科. 建材發(fā)展導(dǎo)向. 2016(12)
[5]觸變水泥漿體系研究綜述[J]. 盧海川,張偉,熊超,湯少兵,劉勇,沙林浩,張維濱. 精細(xì)石油化工進(jìn)展. 2016(03)
[6]渣土對(duì)C50混凝土力學(xué)性能的影響[J]. 劉春,王安輝,余沛,榮輝. 硅酸鹽通報(bào). 2016(04)
[7]建筑3D打印數(shù)字建造技術(shù)研究應(yīng)用綜述[J]. 丁烈云,徐捷,覃亞偉. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]化學(xué)激發(fā)酸性礦渣粉膠砂性能試驗(yàn)研究[J]. 袁俊航,隆威. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2015(08)
[9]3D打印柔性印版方法研究[J]. 孫倩. 今日印刷. 2015(07)
[10]3D打印技術(shù)的發(fā)展分析[J]. 江洪,康學(xué)萍. 新材料產(chǎn)業(yè). 2013(10)
博士論文
[1]氧化石墨烯增強(qiáng)鋁硅酸鹽聚合物的聚合與陶瓷化機(jī)制[D]. 閆姝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]用于3D打印的光敏樹脂先驅(qū)體制備及其陶瓷化研究[D]. 徐小波.遼寧大學(xué) 2019
[2]堿激發(fā)礦渣膠凝材料的反應(yīng)過(guò)程及其改性研究[D]. 郭贏.深圳大學(xué) 2018
[3]外加劑對(duì)堿激發(fā)材料的影響[D]. 李源.廣州大學(xué) 2016
本文編號(hào):3665005
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