《水泥基材料３Ｄ打印關(guān)鍵技術(shù) 》本書共分為１ ０章，總結(jié)歸納了３Ｄ打印的基本
概念、優(yōu)勢特點、發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā) 展趨勢；介紹了典型工業(yè)級３Ｄ打印技術(shù)的
基本原理、打印機(jī)類別、材料特性及發(fā)展應(yīng)用等； 綜述了３Ｄ打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的發(fā)
展應(yīng)用，同時分析了水泥基材料３Ｄ打印技術(shù)面臨的機(jī)遇 與挑戰(zhàn)；系統(tǒng)探討了水泥基材
料３Ｄ可打印性的量化指標(biāo)和測試方法，明確了材料配制的思 路；借助超聲等無損檢測
方法，建立了基于水泥基材料流變特性的參數(shù)化調(diào)控方法；同時，總 結(jié)了三維模型的創(chuàng)
建方法、模型設(shè)計與分層切片算法等，以及３Ｄ打印軟件系統(tǒng)的設(shè)計與控 制，如路徑規(guī)
劃設(shè)計、精度控制等；以尾礦砂纖維混凝土的制備為例，詳細(xì)探討了水泥基材料３Ｄ打
印的制備與測量，并建立了基于擠出性和建造性的設(shè)計方法；實驗測試了３Ｄ打印水泥
基 材料的力學(xué)各向異性及路徑規(guī)劃對宏觀力學(xué)行為的影響機(jī)制；為改善３Ｄ打印結(jié)構(gòu)的
整體性能和 層間弱面、提高承載能力，提出了多種增強(qiáng)方法和措施；最后，對水泥基材
料３Ｄ打印在裝配式 建筑結(jié)構(gòu)、建筑信息化和工業(yè)化及聯(lián)合應(yīng)用人工智能等方面的發(fā)展
前景進(jìn)行了思考和展望。 本書內(nèi)容翔實、可讀性強(qiáng)，可作為普通高等院校土木工程相關(guān)
專業(yè)學(xué)生選修課的教材，也 可作為工程技術(shù)人員參考用書。

目　錄
第１章　緒　論 
１.１　３Ｄ打印技術(shù)簡介 
１.１.１　３Ｄ打印的概念 
１.１.２　３Ｄ打印的特點及優(yōu)勢 
１.１.３　３Ｄ打印的發(fā)展歷程 
１.１.４　３Ｄ打印的應(yīng)用領(lǐng)域 
１.１.５　３Ｄ打印的發(fā)展趨勢 
１.２　３Ｄ打印技術(shù)的分類 
１.２.１　選擇性激光燒結(jié)技術(shù) 
１.２.２　光固化成型技術(shù) 
１.２.３　熔融沉積成型技術(shù) 
１.２.４　分層實體制造技術(shù) 
１.２.５　三維印刷技術(shù) 
１.２.６　其他工業(yè)級３Ｄ打印技術(shù) 
１.３　本章小結(jié) 
第２章　水泥基材料３Ｄ打印硬件系統(tǒng)介紹 
２.１　Ｄ-Ｓｈａｐｅ３Ｄ打印 
２.１.１　Ｄ-Ｓｈａｐｅ打印工藝 
２.１.２　Ｄ-Ｓｈａｐｅ打印機(jī) 
２.１.３　Ｄ-Ｓｈａｐｅ打印實例 
２.２　輪廓工藝３Ｄ打印 
２.２.１　輪廓工藝３Ｄ打印 
２.２.２　輪廓工藝３Ｄ打印機(jī) 
２.２.３　輪廓工藝打印實例 
２.３　混凝土３Ｄ打印　 　
２.３.１　混凝土３Ｄ打印工藝 
２.３.２　混凝土３Ｄ打印機(jī) 
２.３.３　混凝土３Ｄ打印實例 
２.４　本章小結(jié) 
第３章　數(shù)字化３Ｄ模型的創(chuàng)建 
３.１　常用建模軟件 
３.１.１　ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 
３.１.２　Ｂｌｅｎｄｅｒ 
３.１.３　ＳｋｅｔｃｈＵｐ 
３.１.４　ＦｒｅｅＣＡＤ 
３.１.５　ＢＲＬ-ＣＡＤ 
３.１.６　Ａｕｔｏｄｅｓｋ １２３Ｄ 
３.２　其他建模軟件 
３.２.１　Ｓｃｕｌｐｔｒｉｓ 
３.２.２　ＯｐｅｎＳＣＡＤ 
３.２.３　Ｗｉｎｇｓ ３Ｄ 
３.２.４　Ａｒｔ ｏｆ Ｉｌｌｕｓｉｏｎ 
３.３　三維掃描儀 
３.３.１　三維掃描儀簡介 
３.３.２　三維掃描儀建模方法 
３.３.３　三維掃描儀建模的發(fā)展趨勢 
３.４　ＳＴＬ模型簡介 
３.４.１　ＳＴＬ文件格式 
３.４.２　ＳＴＬ文件規(guī)則 
３.４.３　ＳＴＬ格式轉(zhuǎn)換 
３.４.４　ＳＴＬ文件修復(fù)  　
３.５　本章小結(jié) 
第４章　數(shù)字化３Ｄ模型的切片及打印路徑規(guī)劃 
４.１　切片分層 
４.１.１　等層厚分層切片算法 
４.１.２　自適應(yīng)層厚分層切片算法 
４.２　路徑填充 
４.２.１　往返直線填充法 
４.２.２　輪廓偏置填充法 
４.２.３　分區(qū)填充法 
４.３　Ｇ代碼生成 
４.４　行程路徑優(yōu)化 
４.４.１　針對尺寸精度的路徑規(guī)劃 
４.４.２　針對力學(xué)性能的路徑規(guī)劃 
４.４.３　針對成型效率的路徑規(guī)劃 
４.５　支撐設(shè)計與打印 
４.５.１　支撐的類型 
４.５.２　支撐的基本結(jié)構(gòu) 
４.５.３　支撐的生成方法 
４.６　３Ｄ打印精度控制 
４.６.１　前處理誤差 
４.６.２　打印成型誤差 
４.６.３　后處理誤差 
４.７　本章小結(jié) 
第５章　水泥基材料３Ｄ可打印性 
５.１　打印材料配合比設(shè)計 
５.１.１　膠凝材料 
５.１.２　化學(xué)添加劑 
５.２　流動性優(yōu)化與評價  　 　
５.２.１　流動性調(diào)控措施 
５.２.２　流動性測試評估方法 
５.３　擠出性優(yōu)化與評價 
５.３.１　擠出性調(diào)控措施 
５.３.２　擠出性測試評估方法 
５.４　建造性優(yōu)化與評價 
５.４.１　建造性調(diào)控措施 
５.４.２　建造性測試評估方法 
５.５　凝結(jié)性優(yōu)化與評價 
５.５.１　凝結(jié)性調(diào)控措施 
５.５.２　凝結(jié)性測試評估方法 
５.６　早期剛度優(yōu)化與評價 
５.６.１　早期剛度調(diào)控措施 
５.６.２　早期剛度測試評價方法 
５.７　收縮優(yōu)化與評價 
５.７.１　收縮調(diào)控措施 
５.７.２　收縮測量評估方法 
５.８　本章小結(jié) 
第６章　３Ｄ打印水泥基材料的流變性 
６.１　水泥基材料的流變特性簡介 
６.１.１　流變性基本原理 
６.１.２　水泥基材料流變性理論模型 
６.１.３　流變性測試方法 
６.２　基于流變學(xué)的３Ｄ打印過程調(diào)控 
６.２.１　３Ｄ打印過程控制要點 
６.２.２　基于超聲測試的參數(shù)化３Ｄ打印方法 
６.３　本章小結(jié) 
第７章　３Ｄ打印尾礦砂混凝土的配制 
７.１　打印材料與設(shè)備  　 　
７.１.１　原材料及配比 
７.１.２　銅尾礦砂物理特性 
７.１.３　自制３Ｄ打印機(jī) 
７.２　擠出性評估  
７.２.１　擠出性測試 
７.２.２　擠出性評價 
７.３　建造性評估 
７.３.１　建造性測試 
７.３.２　建造性評價 
７.４　開放時間測試與量化 
７.５　流動性評估 
７.５.１　流動性測試 
７.５.２　流動性評價 
７.６　早期剛度評估 
７.７　力學(xué)性能評估 
７.８　３Ｄ可打印性能的優(yōu)化設(shè)計 
７.９　本章小結(jié) 
第８章　３Ｄ打印水泥基材料的力學(xué)各向異性 
８.１　材料與測試 
８.１.１　原材料與配合比 
８.１.２　優(yōu)化配合比測定 
８.２　力學(xué)各向異性測試 
８.２.１　抗壓強(qiáng)度測試 
８.２.２　抗彎強(qiáng)度測試 
８.２.３　劈拉強(qiáng)度測試 
８.２.４　抗剪強(qiáng)度測試 
８.２.５　微觀結(jié)構(gòu)分析 
８.３　各向異性評價 
８.４　打印路徑對力學(xué)性能的影響　
８.４.１　３Ｄ打印混凝土路徑的選擇 
８.４.２　基本力學(xué)性能測試 
８.５　本章小結(jié) 
第９章　３Ｄ打印結(jié)構(gòu)的整體性增強(qiáng)方法
９.１　材料制備和測試 
９.１.１　材料制備 
９.１.２　材料測試 
９.２　靜置時間對打印整體性的影響 
９.２.１　靜置時間對建造性的影響 
９.２.２　靜置時間對抗彎性能的影響 
９.３　打印層間隔對力學(xué)性能的影響 
９.４　黏度改性劑對打印整體性的影響 
９.４.１　黏度改性劑對流動性的影響 
９.４.２　粘結(jié)劑對抗彎性能的影響 
９.５　養(yǎng)護(hù)方式對打印整體性的影響 
９.６　３Ｄ打印混凝土的增強(qiáng)增韌 
９.６.１　３Ｄ打印定向纖維增強(qiáng) 
９.６.２　３Ｄ打印鋼筋網(wǎng)格增強(qiáng) 
９.６.３　外部布置鋼筋增強(qiáng) 
９.６.４　３Ｄ打印同步植筋增強(qiáng) 
９.６.５　３Ｄ打印鋼筋增強(qiáng) 
９.７　本章小結(jié) 
第１０章　水泥基材料３Ｄ打印的應(yīng)用與展望 
１０.１　水泥基材料３Ｄ打印的應(yīng)用案例 
１０.１.１　水泥基材料３Ｄ打印在房屋建筑中的案例 
１０.１.２　水泥基材料３Ｄ打印在基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用案例 
１０.１.３　其他應(yīng)用 
１０.２　水泥基材料３Ｄ打印裝配式建筑的經(jīng)濟(jì)可行性分析　 　
１０.２.１　經(jīng)濟(jì)性分析 
１０.２.２　生態(tài)效應(yīng)分析 
１０.３　水泥基材料３Ｄ打印的機(jī)遇、優(yōu)勢與挑戰(zhàn) 
１０.３.１　水泥基材料３Ｄ打印的優(yōu)勢 
１０.３.２　水泥基材料３Ｄ打印的潛在應(yīng)用 
１０.３.３　水泥基材料３Ｄ打印的挑戰(zhàn) 
１０.４　本章小結(jié) 
參考文獻(xiàn)