
3D 打印混凝土和普通混凝土比起来,多了一个挤出成型的步骤。在 5.3.3 节里,对于纤维掺量比较高、流变性能指标比较高的材料,匹配了比较快的挤出速度,在快速搅拌挤出的时候,螺旋桨叶片对材料的高速剪切会让材料里的空气变得更多,有比较长或者掺量比较大的纤维的试件,孔隙率可能比没掺纤维的基体大很多。总的来说,柔性纤维增强 3D 打印混凝土力学性能的时候,影响的原理主要有这两个方面:3D 打印混凝土里的柔性纤维是乱乱地分布的,挡在裂缝要发展的方向上的纤维能阻止材料裂缝变大,让材料的力学性能变好,让材料力学性能在不同方向上的差异变小;纤维加进去会让材料本身的空气含量变高,如果用比较长或者掺量比较大的纤维来增强材料性能,就会对 3D 打印混凝土的流变性能有比较大的影响,在 3D 打印的时候又会让材料的空气含量变高,等硬化之后,试件整体的孔隙率就变大了,这样可能会让材料的力学性能变差。在正常使用的素混凝土里,应力是靠材料变形来消除的,但是如果应力比材料能承受的最大应力还大,材料的变形也超过了极限,就会产生小裂缝,随着应力再变大,小裂缝就会变成大裂缝,而且在裂缝的尖端还会不断产生新的小裂缝,让裂缝朝着一定的方向发展。和素混凝土不一样,纤维增强混凝土里有不同方向分布的纤维,当裂缝在纤维增强混凝土里发展的时候,挡在裂缝发展方向上的纤维会挡住裂缝发展。这个时候裂缝要么改变方向,要么被纤维释放一部分应力。挡在裂缝发展方向上的纤维因为自身弹性模量和它与基体结合效果不一样,会出现被拉伸、断裂或者被拉伸然后从基体里拔出来断裂的情况,这样就消除了材料受到的应力,让材料整体的力学性能变好了。