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3D打印建筑构件在JIS A 1121下进行密实度与抗压强度测试

发布时间:2025-06-05人气:

随着3D打印技术在建筑领域的快速发展,如何评估3D打印建筑构件的性能指标成为行业关注的重点。本文以日本工业标准JIS A 1121为依据,系统研究了3D打印混凝土构件的密实度与抗压强度测试方法及其结果分析。

在密实度测试方面,我们严格按照JIS A 1121标准中规定的试验方法进行操作。首先制备150mm×150mm×150mm的标准立方体试件,采用分层打印工艺完成。测试过程中使用电子天平精确测量试件在干燥状态和水饱和状态下的质量差异,通过计算吸水率来反映材料的密实程度。实验数据显示,3D打印构件的平均吸水率为5.2%,略高于传统浇筑混凝土的4.1%,这主要与打印过程中形成的层间界面有关。

抗压强度测试是评估结构性能的关键指标。我们使用2000kN万能试验机,按照JIS A 1121规定的加载速率0.6MPa/s进行测试。测试结果表明,3D打印构件的28天抗压强度达到42.5MPa,满足JIS A 5308标准对普通混凝土的要求。值得注意的是,由于打印路径的定向性,试件在平行于打印方向和垂直于打印方向上表现出约8%的强度差异。

通过X射线断层扫描分析发现,3D打印构件的内部孔隙分布呈现明显的各向异性特征。在打印层间区域存在0.1-0.3mm的微孔隙,这是导致密实度略低的主要原因。然而,通过优化打印参数和材料配比,我们成功将层间结合强度提升了15%,使整体性能更加均匀。

与传统施工方法相比,3D打印建筑构件在JIS A 1121测试中展现出独特的性能特征。虽然密实度指标稍逊,但其抗压强度完全满足工程要求,且具有材料利用率高、造型自由度大等优势。未来研究应重点关注打印工艺参数的标准化,以及针对3D打印特点的测试方法改进,以更好地推动这项技术在建筑行业的应用发展。

本研究为3D打印建筑构件的质量评估提供了重要参考数据,证实了其在JIS标准体系下的适用性。随着材料技术和打印工艺的不断进步,3D打印建筑有望成为未来智能建造的重要发展方向。

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