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内容大纲
本书分为三大部分共13章，系统地介绍了3D打印混凝土的相关基础理论、材料性能及实际应用案例。首先，系统探讨了3D打印混凝土的打印工艺、流变性能、塑性变形行为及微观结构，深入分析了其关键力学性能及本构关系，并探讨了材料的长期性能；同时，详细介绍了3D打印低碳混凝土、掺粗骨料混凝土、轻质混凝土、碱激发混凝土以及纤维增强混凝土等多种3D打印混凝土的设计及其性能调控方法；最后，介绍了3D打印混凝土结构的配筋技术及其力学性能，以及3D打印混凝土在实际工程中的典型应用案例，展望了3D打印技术在工程应用中的发展前景及面临的挑战。 -
作者介绍
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目录
第1章 绪论
1.1 增材制造
1.2 混凝土3D打印分类与技术特点
1.3 混凝土打印工艺及打印系统
1.3.1 打印工艺
1.3.2 打印系统
1.4 3D打印混凝土应用现状
1.4.1 3D打印装配式结构
1.4.2 原位3D打印结构
1.5 3D打印混凝土建造的机遇与挑战
1.5.1 打印材料
1.5.2 构件和结构
1.5.3 打印设备
1.5.4 标准与规范
本章参考文献
第一部分 3D打印混凝土基本理论与性能
第2章 3D打印混凝土的流变性能与可打印性
2.1 引言
2.2 流变学基础
2.3 水泥浆体流变性能及调控机制
2.3.1 复合水泥浆体的流变性能
2.3.2 复合水泥浆体的颗粒间作用力
2.3.3 水泥浆体的流变性能与颗粒间作用力关系
2.3.4 水泥浆体颗粒间作用力与物化参数关系
2.3.5 复合水泥浆体颗粒间作用力量化模型
2.4 复合水泥浆体静态屈服应力演变机制
2.4.1 静态屈服应力演变的三个阶段
2.4.2 静态屈服应力演变中物化参数的变化
2.4.3 静态屈服应力演变的驱动力量化
2.5 可打印性与流变性能
2.6 小结
本章参考文献
第3章 3D打印混凝土塑性状态下的变形行为
3.1 引言
3.2 3D打印混凝土中常见的塑性变形
3.2.1 塑性收缩
3.2.2 塑性沉降
3.3 塑性变形测试方法
3.3.1 数字图像相关法
3.3.2 激光位移传感器法
3.4 3D打印混凝土塑性变形分布特征
3.4.1 水平方向塑性收缩行为
3.4.2 垂直方向塑性变形行为
3.4.3 减水剂对塑性变形行为的影响
3.4.4 水胶比对塑性变形行为的影响
3.5 3D打印混凝土塑性阶段的弹塑性发展与变形响应
3.6 3D打印混凝土塑性变形模拟
3.6.1 叠加法模拟计算
3.6.2 开尔文链模型的参数获取及弹塑性徐变特征
3.7 3D打印混凝土塑性收缩调控
3.7.1 纳米改性海藻酸钙养护法调控塑性收缩
3.7.2 内掺聚乙烯醇乳液调控塑性收缩
3.8 小结
本章参考文献
第4章 3D打印混凝土的孔结构
4.1 引言
4.2 孔结构特征及其表征
4.2.1 孔隙三维分布特征
4.2.2 孔隙率及孔径分布
4.2.3 孔隙形态
4.3 3D打印混凝土孔结构形成机理
4.4 条带间界面
4.4.1 界面孔结构特征
4.4.2 界面力学性能
4.4.3 界面增强
4.5 小结
本章参考文献
第5章 3D打印混凝土力学性能与本构关系
5.1 引言
5.2 3D打印混凝土的基本力学性能
5.2.1 3D打印混凝土的轴心抗压性能
5.2.2 3D打印混凝土的抗弯性能
5.2.3 3D打印混凝土试件界面性能
5.3 3D打印混凝土力学本构关系
5.3.1 单条带的等效本构模型
5.3.2 3D打印混凝土多条带跨度本构模型
5.3.3 3D打印混凝土损伤本构模型
5.3.4 本构模型参数确定
5.4 小结
本章参考文献
第6章 3D打印混凝土的长期性能
6.1 引言
6.2 3D打印混凝土的干燥收缩性能
6.2.1 环境条件对内部湿度的影响
6.2.2 水胶比、表体比对内部相对湿度与干燥收缩的影响
6.2.3 聚丙烯纤维对3D打印混凝土收缩性能的影响
6.3 3D打印混凝土的抗冻性能
6.3.1 打印过程对混凝土含气量的影响
6.3.2 引气剂对混凝土流变性能的影响
6.3.3 引气剂对混凝土抗冻性能的影响
6.3.4 冻融过程中的孔结构变化
6.4 小结
本章参考文献
第二部分 3D打印混凝土设计与性能调控
第7章 3D打印低碳混凝土的设计
7.1 引言
7.2 3D打印混凝土的多尺度、多目标设计
7.3 固废协同利用制备3D打印低碳混凝土
7.3.1 固废替代水泥制备3D打印混凝土
7.3.2 固废替代骨料制备3D打印混凝土
7.4 小结
本章参考文献
第8章 3D打印含粗骨料混凝土
8.1 引言
8.2 3D打印粗骨料混凝土设计原理
8.3 3D打印粗骨料混凝土的早期性能
8.3.1 新拌混凝土的工作性能
8.3.2 流变性能
8.3.3 打印性能
8.4 3D打印粗骨料混凝土的力学性能
8.4.1 立方体抗压强度
8.4.2 轴心抗压强度
8.4.3 劈裂抗拉强度
8.4.4 力学各向异性
8.4.5 抗压强度尺寸效应
8.5 3D打印粗骨料混凝土的微观结构
8.5.1 孔隙率
8.5.2 孔形特征
8.5.3 骨料分布
8.6 小结
本章参考文献
第9章 3D打印轻质混凝土
9.1 引言
9.2 3D打印陶粒混凝土
9.2.1 制备工艺
9.2.2 流变性和可打印性
9.2.3 打印质量
9.2.4 力学性能与孔结构
9.3 3D打印EPS混凝土
9.3.1 EPS颗粒及EPS混凝土制备
9.3.2 EPS混凝土静态屈服应力与超量净浆层关系
9.3.3 EPS混凝土的可打印性
9.3.4 3D打印EPS混凝土的力学性能
9.3.5 3D打印EPS混凝土的孔隙和EPS颗粒分布
9.4 3D打印泡沫混凝土
9.4.1 流变性能
9.4.2 气泡稳定性
9.4.3 可打印性
9.5 小结
本章参考文献
第10章 3D打印地聚物混凝土
10.1 引言
10.2 3D打印地聚物混凝土的组成与性能
10.3 流变行为与结构演化特性
10.3.1 静态屈服应力发展
10.3.2 C-A-S-H成核与生长速率
10.3.3 结构演化过程的主导因素
10.4 可打印性能调控
10.4.1 原材料与配合比
10.4.2 流变性能与可挤出性
10.4.3 流变性能与可建造性
10.4.4 力学性能
10.4.5 长轮廓打印场景中的可打印性能验证
10.5 小结
本章参考文献
第11章 3D打印纤维增强混凝土
11.1 引言
11.2 3D打印ECC
11.2.1 概述
11.2.2 3D打印ECC单轴拉伸力学行为
11.2.3 孔结构特征
11.2.4 纤维取向和分布
11.2.5 多缝开裂模型修正
11.2.6 细观力学参数的确定
11.2.7 3D打印ECC拉伸性能预测
11.3 3D打印UHPC
11.3.1 概述
11.3.2 3D打印UHPC的新拌性能
11.3.3 3D打印UHPC的力学性能
11.3.4 孔结构
11.3.5 钢纤维取向
11.4 小结
本章参考文献
第三部分 3D打印混凝土构件受力性能
第12章 3D打印混凝土构件配筋技术与力学性能
12.1 引言
12.2 3D打印混凝土与钢筋的粘结性能
12.2.1 试验方法
12.2.2 不同因素对界面粘结性能的影响
12.2.3 钢筋与混凝土界面微观结构对粘结性能的影响
12.3 3D打印混凝土梁配筋设计及力学性能
12.3.1 3D打印混凝土梁配筋方法及力学性能
12.3.2 可折叠配筋3D打印梁设计及力学性能
12.4 3D打印混凝土永久模板组合构件
12.4.1 3D打印混凝土永久模板组合柱
12.4.2 3D打印永久模板混凝土楼梯
12.5 小结
本章参考文献
第13章 3D打印混凝土应用与挑战
13.1 引言
13.2 装配式3D打印建筑
13.2.1 3D打印游客服务中心
13.2.2 3D打印运动服务设施
13.3 3D打印装配式拱桥
13.3.1 方案设计
13.3.2 打印
13.3.3 安装
13.3.4 拆除与重建
13.4 3D打印曲线梁桥
13.4.1 方案设计
13.4.2 打印
13.4.3 安装与桥面铺装
13.5 原位3D打印建筑
13.5.1 项目概述
13.5.2 现场原位打印
13.5.3 原位3D打印建筑技术先进性
13.6 其他应用案例
13.6.1 3D打印UHPC电动车棚
13.6.2 3D打印高速公路声屏障
13.7 3D打印建造面临的挑战
13.8 小结
本章参考文献
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