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3D打印混凝土流变性能调控研究进展

3D打印混凝土流变性能调控研究进展

摘要：近年来，混凝土3D打印技术因其自动化程度高、效率高且经济性好等特点，在建筑领域受到广泛关注。然而，该技术对流变性能提出了更为严格的要求，材料需在泵送与挤出阶段具备良好流动性，同时在建造阶段表现出优异的可建造性。深入理解流变性能的演变规律与作用机制，是制备高性能3D打印混凝土并保障其可打印性的基础和关键。为此，本文首先介绍了3D打印混凝土的主要流变参数及测试方法；然后从颗粒间作用力和水化反应两方面探讨了流变性能的演变机制；进而以2 种典型的具有不同物化性质的固废钢渣粉和再生砖粉为例，分析了其对水泥基材料流变性能的影响和调控机制，同时分析了3D打印工艺中剪切作用对流变性能的影响。最后，对未来的研究方向进行了展望。该文可为3D 打印混凝土的流变性能调控和打印工艺优化提供理论依据与实践指导。
建筑 2026年08月19日
基于数据挖掘的输电杆塔典型材料大气环境腐蚀预测研究

基于数据挖掘的输电杆塔典型材料大气环境腐蚀预测研究

摘要：为了提升输电杆塔材料在复杂大气环境下腐蚀预测的准确性,构建科学高效的建模方法以支撑材料寿命评估与防护策略制定,本研究基于历史积累的电网杆塔材料腐蚀数据,构建了遗传算法(GA) -随机森林(RF)-神经网络(BP)的多算法集成模型,用于碳钢与镀锌钢材料的大气环境腐蚀预测。通过优化模型参数与特征选择策略,碳钢与镀锌钢的预测平均相对误差分别降至7.65%和8.83%,较单一BP模型和GA-RF模型显著提升了预测精度。实验结果表明,GA-RF-BP模型能够有效融合多算法优势,增强对复杂非线性腐蚀规律的拟合能力,为输电杆塔材料的腐蚀防护与寿命评估提供了可靠的技术支撑。
建筑 2026年05月20日
中国桥梁工程建设用钢分析与趋势展望

中国桥梁工程建设用钢分析与趋势展望

摘要：基于行业数据与工程案例，系统分析了国内外桥梁工程的发展现状与钢材消费需求。重点对比了中国、美国与日本桥梁建设特点，绘制了梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥和斜拉桥五大桥型的用钢图谱。结合最新数据，分析预测了中国桥梁建设用钢需求，以及未来桥梁用钢的发展趋势。研究指出，随着桥梁建设向大跨度、多元化方向推进，高性能、高效能、低成本、长寿命的桥梁用钢将成为未来发展重点。基于此，提出建立桥梁用钢数据库、优化全生命周期成本模型等建议，以期为行业政策制定提供科学依据。
建筑 2026年03月20日
3D打印混凝土的流变性能及其影响因素研究综述

3D打印混凝土的流变性能及其影响因素研究综述

摘要：3D打印混凝土具有绿色环保、生产高效智能、节约人力、无需模板等优势，是推动建筑行业工业化升级向智慧化和数字化发展的重要途径之一。对应混凝土3D打印的3个重要阶段：泵送、挤出和建造，决定其制备成功的可打印性主要包含可泵送性、可挤出性和可建造性，然而，这些特性之间存在着矛盾与平衡，且与流变性能密切相关。因此，混凝土流变性能是3D打印混凝土的重要影响因素，也是制约3D打印技术在土木工程中广泛应用的主要因素。目前，已有许多关于3D打印混凝土流变性能的研究，但对于3D打印混凝土流变性能的测试方案和影响因素等关键研究方向尚未形成全面的认识。基于此，本文首先汇总分析了3D打印混凝土流变参数(屈服应力、塑性黏度和触变性) 的测试方案、测量范围和表征模型。其次，对3D打印混凝土流变性能的影响因素(原材料性能与配合比、打印参数和温度) 进行了分析，提出了调控流变参数的方法。最后，展望了3D打印混凝土流变性能研究的未来发展方向。
建筑 2025年05月29日
数字孪生技术在土木工程中的应用：综述与展望

数字孪生技术在土木工程中的应用：综述与展望

摘要： 随着工业４4.0概念的发展，数字孪生技术（ｄｉｇｉｔａｌ ｔｗｉｎ）已经成为智能制造和产品全寿命周期管理相关领域的主要数字化解决手段。在工程建设领域，提升土木工程结构数字化防灾能力和管理水平是未来智慧城市建设的重要环节。建立精确可靠的数字孪生模型，一方面，可以帮助实现工程灾害的精准防控和重大灾害事故的风险识别预警；另一方面，数字孪生也为未来城市的数字化建设和管理提供了技术基础。本文首先对数字孪生技术的基本概念和阶段性发展成果进行梳理，总结了在土木工程领域里孪生数据获取和构建数字孪生体的技术手段。最后，从结构运营评估、灾害仿真推演和数字孪生城市建设三个领域来回顾与展望数字孪生技术在土木工程领域的应用进展。
建筑 2024年09月23日
辐射冷却材料的结构调控及其在建筑领域应用的研究进展

辐射冷却材料的结构调控及其在建筑领域应用的研究进展

摘要：伴随着化石能源的大量消耗，人类生存环境受到严重威胁。其中，建筑能耗在能源总消耗中所占比例持续攀升，有效管理建筑物热量传递的被动式冷却技术成为备受关注的研究热点。辐射制冷技术可以反射太阳光并通过“大气窗口”将热量辐射到外太空使物体表面自发冷却，因其不消耗任何能源就可以实现辐射降温而受到了国内外研究者的广泛关注。近年来，辐射冷却技术在建筑领域的应用快速发展，面临的主要问题是制备工艺复杂、生产成本较高和易受外界环境影响等。本文从辐射冷却原理出发，对最近几年辐射冷却材料在建筑领域的相关研究进行了归纳和总结，重点介绍了辐射冷却材料的制备技术及影响辐射冷却性能的主要因素，并进一步按照主动式建筑节能和被动式建筑节能分类，详细阐述了辐射冷却材料在建筑领域的应用情况，最后对其存在的问题及未来的研究方向进行了总结和展望，指出未来的研究应着眼于探索工艺简单、可大批量制备的辐射冷却材料，开发低成本且多功能集成的应用产品，并建立具体的标准和法规。
建筑 2025年05月30日
钢基体表面磷酸钾镁水泥基防腐涂层的研究进展

钢基体表面磷酸钾镁水泥基防腐涂层的研究进展

摘要：磷酸钾镁水泥（Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ Ｃｅｍｅｎｔ， ＭＫＰＣ）作为一种新型无机胶凝材料，具有凝结速度快、早期强度高、结构致密、耐磨性能好等特点。以磷酸钾镁水泥为黏结剂，通过添加剂、矿物掺合料及复合改性等方法对其进行改性，可制备出具有优异防腐性能的金属防护涂层，其主要用于钢材表面的防腐蚀保护。本文总结了磷酸钾镁水泥基涂层的水化与防腐机理，及其材料组分和配合比对涂层防腐性能的影响，重点概述了磷酸钾镁水泥基防腐涂层的改性研究，介绍了该类涂层的施工工艺与性能评价方法，并对磷酸钾镁水泥基涂层在防腐领域中的发展前景进行了展望。
建筑 2026年05月21日
碳纤维增强水泥基复合材料界面优化设计研究进展

碳纤维增强水泥基复合材料界面优化设计研究进展

摘要：碳纤维增强水泥基复合材料(Carbon fiber reinforced cement composite，CFRCC)以其高强度质量比、耐腐蚀性和耐久性而通常用于建筑、基础设施和土木工程等领域。对CFRCC而言，界面是联系基体与增强相的桥梁，界面性能、结构直接关系到复合材料粘结强度，从而直接影响到复合材料的各项宏观性能。然而，碳纤维的疏水性及其与水性悬浮液之间不充分的结合行为，限制了碳纤维在水泥和其他矿物建筑材料中的应用。为了解决这一问题，学者们研究了物理和化学改性方法，以加强从矿物基质到碳纤维的负载转移。本文介绍了碳纤维、CFRCC及CFRCC界面的性能及存在的问题。总结了近些年国内外学者对CFRCC及其界面改性方法，例如氧化、电泳沉积、等离子体和接枝处理等表面改性方法，并讨论了相关机制分析。还介绍了碳纤维本身的特性及其与水泥基质的结合行为的表征方法。
建筑 2025年06月03日
建筑装饰材料智能修复涂层制备方法探析

建筑装饰材料智能修复涂层制备方法探析

摘要：随着社会经济的发展，建筑装饰材料的使用不可或缺，其长久性和稳定性受自然环境腐蚀的考验。施加涂层是有效的防腐手段，解决自修复涂层稳定性和长久性的问题也是防腐科学研究和实际应用的前沿。综述了几种常见的自修复涂层的制备及防腐机制：外援型自修复涂层，在涂料中添加含成膜物质/缓蚀剂的微胶囊，当涂层受到机械冲击后胶囊随之破裂并释放成膜物质/缓蚀剂，形成保护膜或抑制电化学反应保护金属基底；本征型自修复涂层，其涂层基质对环境因素敏感，在环境刺激下通过恢复涂层基质聚合物网络中内在化学键和/或物理构象而修复涂层，其主要包括动态键型和形状记忆型自修复涂层；多重自修复涂层，通过将含有成膜剂/缓蚀剂的微胶囊掺进可恢复涂层基质聚合物中，使其兼顾外援型和本征型自修复涂层的性能。总的来说，自修复涂层的防腐机制主要是通过在涂层中添加缓蚀剂/成膜物质或使涂层恢复活性来抑制涂层下的金属电化学腐蚀，目前建筑装饰用的自修复防腐涂层已逐步应用到建筑防腐工程中，但仍需要在多个方面进行更加深入的研究，多重自修复涂层是未来自修复涂层研究和应用发展的方向，其长效稳定性及制备工艺是主要的科学问题。
建筑 2024年11月21日
耐久性超疏水混凝土涂层的制备及其防腐性能研究

耐久性超疏水混凝土涂层的制备及其防腐性能研究

摘要：目的开发工艺简单且具备优异防腐性和耐久性的超疏水混凝土涂层。方法 利用单宁酸（TA）和纳米二氧化硅（SiO2）共同构建混凝土材料表面的微/纳米粗糙结构，同时引入非氟的正辛基三乙氧基硅烷（OTES）作为低表面能物质以赋予颗粒表面疏水基团，采用一步喷涂法制备得到TA/SiO2@OTES 超疏水混凝土涂层。通过研究不同浓度TA/SiO2 对混凝土涂层的微观形貌以及润湿性的影响，确定了最佳掺入浓度。利用X 射线衍射仪（XRD）和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）等检测手段对混凝土材料表面的物质成分和化学键合进行了表征，并开展了吸水量、氯离子侵蚀、表面摩擦和水滴冲击等试验研究，综合评估了超疏水混凝土涂层的耐腐蚀性和机械耐久性。结果当 TA/SiO2 质量浓度为4 mg/mL 时，涂层所形成的微观形貌最佳，其接触角高达(156.8±1.6)°，滑动角低至(5.8±1.1)°；相较于普通混凝土，其抗氯离子侵蚀能力提高了60%以上。此外，经过50 次砂纸线性摩擦以及50 min 水滴冲击测试后，混凝土涂层仍具有超疏水性（接触角>150.0°，滑动角
建筑 2026年03月23日