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1. 研究目的与意义（文献综述）
3d打印技术也称为增材制造技术、快速成型(rapid prototyping, rp)技术、快速原型制造技术等，是近30年来全球先进制造领域兴起的一项集光/机/电、计算机、数控及新材料于一体的先进制造技术，它符合现代和未来制造业对产品个性化、定制化、特殊化需求日益增加的发展趋势，被视为“第三次工业革命重要标志之一”，已引起全球关注。
建筑3d打印理念由james b gardiner于2011年首次提出，其主要工艺分为：轮廓工艺（contour crafting）、d型工艺（d-shape）、混凝土打印工艺（concrete printing）等。其中，轮廓工艺（contour crafting）是由美国加州大学（university of southern california）教授behrokh khoshnevis 于2001年提出，该工艺通过混合料的分层堆积实现成型。利用计算机控制龙门架上与 3d 打印机喷嘴同步运动，一定厚度的混凝土浆体从喷嘴中逐层挤出，轮廓工艺的关键特征在于在喷头两侧有两个泥刀可以对打印的物体进行表面光滑和平整度处理，因此，轮廓工艺可以对任何形状的构建进行打印成型。而混凝土打印工艺（concrete printing）是由英国拉夫堡大学（loughbrough university）创新建筑中心lim等人于2008年提出,该工艺是基于混凝土喷挤堆积成型,也是目前主要应用的建筑3d打印工艺。与轮廓工艺不同，混凝土打印工艺不具备自动表面光滑的泥刀，导致打印过程中出现波浪纹；此外，由于没有模板对混凝土内部水分蒸发的限制，打印成型体会产生一定程度的收缩，从而导致开裂。
据统计，目前运用于3d打印的原材料仅有100多种，并且由于3d打印过程的特殊性，可用于建筑3d打印的材料更为稀少，以普通水泥混凝土材料为例，其强度和凝结时间均难以达到打印要求，还需要对其胶凝材料的组成、水泥中的矿物组分、材料粒度级配以及配合比作出相应调整。因此，3d打印材料的性能要求严重制约了建筑3d打印的发展，阻碍3d打印技术与建筑工程技术的融合。探索开发满足建筑3d打印性能需求的材料体系，是3d打印技术运用于建筑领域的关键问题。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容：
利用γ型c2s、钢渣等材料的碳化活性，制备用于3d打印的碳化硬化材料，探究羧基纤维素钠、聚乙烯醇等有机改性组分对材料浆体流动性影响，评估其可打印性能，并测试其样品碳化硬化后的强度大小，进而验证γ型c2s，钢渣等材料应用于3d打印材料领域的可行性。
3. 研究计划与安排
2019.09.23 - 2019.10.06（第4-5周）查阅相关文献资料，了解各类3d打印材料的发展现状，熟悉并掌握各种实验设备和测试仪器的操作，撰写开题报告。
2019.10.7 - 2019.10.20（第6~7周）按照方案，探究改性组分对γ硅酸二钙、钢渣等碳化活性材料浆体流变性能状态影响，评价其打印性能，确定合适浆料配比。
2019.10.21 - 2019.11.10（第8~10周）样品制备阶段，提出确切干燥碳化机制，对碳化硬化作用下分层成型试块力学性能、尺寸精度及微观结构的变化规律进行研究。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]常钧,吴昊泽.钢渣碳化机理研究[j].硅酸盐学报,2010,38(07):1185-1190.
[2]蔺喜强,张涛,霍亮,李国友,张楠,王宝华.水泥基建筑3d打印材料的制备及应用研究[j].混凝土,2016(06):141-144.
[3]李福平.3d打印混凝土结构及原材料初探[j].商品混凝土,2015(11):32-33.
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