跟着3D打印技能逐步走进修建范畴，修建范畴的智能制作以混凝土3D打印技能为根底，现在已变成全球各国竞相抢夺的技能高地，为完成在3D打印泵送过程中资料顺畅泵送和挤出，调控水泥基复合资料的触变性至关重要。我国科学院兰州化学物理研讨所环境资料与生态化学研讨展开中心在凹凸棒石调控混凝土3D打印功能方面取得了新展开，为智能制作范畴注入了新的生机。
混凝土3D打印技能以其共同优势，在修建行业中展现出巨大的使用潜力。但是，如安在3D打印过程中完成资料的顺畅泵送和挤出，是业界亟待处理的问题。兰州化学物理研讨所的王爱勤研讨员团队针对这一应战，展开了凹凸棒石棒晶束高效无损解离要害共性技能讨论研讨，并取得了一系列重要打破。相关论文发表于Cement and Concrete Composites、Applied Clay Science。
据介绍，凹凸棒石具有优秀的触变性和兼容性，但由于较强的氢键和静电效果力，天然凹凸棒石棒晶大多以鸟巢状或柴垛状集合，凹凸棒石棒晶束或集合体并不具有纳米资料的特性。一起，现在凹凸棒石使用于水泥基复合资料并未高效使用凹凸棒石本身特有的纳米结构和理化特性。
团队长时间致力于凹凸棒石棒晶束高效无损解离要害共性技能讨论研讨，发明晰“对辊处理—制浆提纯—高压均质—乙醇交流”一体化工艺，完成了凹凸棒石棒晶束无损解离，但对凹凸棒石棒晶束解离、棒晶长径比等结构要素与混凝土3D打印功能的构效联络还有待深入研讨。为此，在我国科学院国际协作局对外协作重点项目支持下，与香港大学钱野博士研讨团队协作，系统展开了不同地质成因凹凸棒石棒晶束高效解离、外表电荷调控以及在3D打印混凝土中的使用研讨。
经过项目施行，展开了“三辊处理—制浆提纯—超声处理—压滤脱水—强力枯燥”一体化工艺，开发了凹凸棒石棒晶束解离和棒晶同步外表改性工艺，得到了不同地质成因的高涣散纳米凹凸棒石，阐明晰凹凸棒石结构类型、棒晶长度、触变功能与3D打印混凝土表界面效果及其增韧补强功能之间的构效联络。
在此根底上，将高长径比三八面体凹凸棒石使用于混凝土3D打印，经过调控系统流变功能改进完成了接连泵送，显着提升了3D打印的堆积功能和可打印高度，完成了纳米凹凸棒石在混凝土中类“钢筋”使用。此外，将纳米凹凸棒石引进3D打印超高功能高延性水泥基复合资料系统中，有用处理了系统中纤维聚团问题，完成了接连泵送和3D打印，打破了系列凹凸棒石在混凝土3D打印使用方面的要害瓶颈问题。
增加1%纤维和不同质量纳米凹凸棒石(a-0%、b-0.25%、c-0.5%)时3D打印功能。兰州化物所供图。
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