T／CECS 786-2020  混凝土3D打印技术规程(完整正版、清晰无水印)

3D打印混凝土拌合物能够被打印头挤出，满足连续打印施 要求的性能，

standability orsupportability

3D打印混凝土拌合物在打印成型后，能够保持形状稳定的 能。

石化标准3D打印混凝土拌合物从加水至失去可挤出性的时间。

2.0.12抗压强度折减率

采用3D打印方式与现行国家标准《混凝土物理力学性能试 验方法标准》GB/T50081规定的标准成型方式相比，试件抗压强 度的损失率。

2.0.13层间黏结强度

相邻3D打印层混凝土之间抵抗拉伸破坏的能力

结构的力学性能和耐久性能要求。 3.0.2混凝土3D打印结构可按现行国家标准《混凝土结构设计 规范》GB50010或《砌体结构设计规范》GB50003的有关规定进 行设计。

3.0.5打印施工人员应进行专业培训，宜进行试打印

4.1.1用于结构3D打印的混凝土强度等级不宜低于C30，预应 力3D打印预制构件的混凝土强度等级不应低于C40。 4.1.2混凝土3D打印建筑用钢筋应符合现行国家标准《钢筋混 凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB/T1499.2和《钢筋混凝 土用余热处理钢筋》GB13014的有关规定。 4.1.33D打印构件中填充的普通混凝土应满足设计要求，且强 度等级不宜低于C25。 4.1.4钢筋焊接应符合现行行业标准《钢筋焊接及验收规程》 JGJ18的有关规定。

4.2.1配制3D打印混凝土宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水 泥，并应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175的有关规 定。当采用其他品种水泥时，其性能应符合现行国家标准《白色硅 酸盐水泥》GB/T2015、《硫铝酸盐水泥》GB20472、《铝酸盐水泥》 GB/T201的有关规定。 4.2.2配制3D打印混凝土的粗骨料宜选用级配合理、粒形良 好、质地坚固的碎石或卵石，最大粒径不应超过打印头出口内径的 1/3，且不宜超过16mm。粗骨料的含泥量和泥块含量应符合表

.2.2配制3D打印混凝土的粗骨料宜选用级配合理、粒形良

4.2.2配制3D打印混凝土的粗骨料宜选用级配合理

好、质地坚固的碎石或卵石，最大粒径不应超过打印头出口内 1/3，且不宜超过16mm。粗骨料的含泥量和泥块含量应符 4.2.2的规定，其他性能及试验方法应符合现行国家标准《建 卵石、碎石》GB/T14685的有关规定。

表4.2.2粗骨料的含泥量和泥块含量

4.3.13D打印混凝土拌合物在泵送前和泵送后均不应离析和泌 水，凝结时间应满足可打印时间的要求。 4.3.2新拌3D打印混凝土的流动性、可挤出性、支撑性和凝结 时间性能宜符合表4.3.2的规定。

表4.3.2新拌3D打印混凝土要求及检验方法

4.3.33D打印混凝土的力学性能应符合设计要求，检验方法应 符合现行国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081的有关规定。硬化3D打印混凝土的抗压强度折减率、层间 劈裂强度和层间黏结强度等性能宜符合表4.3.3的规定。

4.3.4硬化3D打印机混凝土力学性能、长期性能和耐久性能除

4.3.4硬化3D打印机混凝土力学性能、长期性能和耐久性能除 应满足工程设计、施工和应用环境要求，尚应符合国家现行有关标 准《混凝土结构设计规范》GB50010、《砌体结构设计规范》GB 50003和《混凝土结构耐久性设计标准》GB/T50476的有关规定

5.1.2根据3D打印混凝土的凝结时间、工作性、力学性能以及

5.1.33D打印混凝土外加剂的品种和掺量应通过试验确定：

1混凝土立方体抗压强度标准值按3D打印混凝土立方体 强度标准值以及打印强度折减率按下式计算：

抗压强度标准值以及打印强度折减率按下式计算

式中：feu.k 混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）； fcu.k3D 3D打印混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）； .r一一3D打印抗压强度折减率（%）。 5.2.2混凝土打印抗压强度折减率应根据3D打印工艺通过本 规程附录A的测试方法试验确定，无法通过试验确定时可取

1当混凝土的设计强度等级小于C60时，配制强度应按下 式确定：

f eu.0≥f cu.k +1. 645o

f eu.o ≥1. 15 f eu.k

1当具有3个月以内的同一品种、同一强度等级的混凝土强 度资料，且试件组数不小于30组时，其混凝土强度标准差应按 下式计算：

式中：6 混凝土强度标准差（MPa）； fcu.i一第i组的试件强度（MPa)； m feu—n组试件的强度平均值(MPa); n一一试件的组数。 2当没有近期的同一品种、同一强度等级的混凝土强度资料 时,混凝土强度标准差可按表5.2.4取值

表5.2.4强度标准差取值表

5.3.13D打印混凝土配合比设计的水胶比根据混凝土的设计强 度可按表 5. 3. 1 选取。

度可按表5.3.1选取。

度可按表5.3.1选取。

表5.3.1不同强度等级3D打印混凝土的水胶比范围

5.3.23D打印混凝土配合比设计的胶凝材料和骨料的体积比 按表 5. 3. 2 选取。

表5.3.2胶凝材料与骨料用量体积比

5.3.33D打印混凝土配合比设计中的矿物掺合料掺量可按表

：1 采用其他通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材量计 人矿物掺合料。 复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量限值。 3 在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时，矿物掺合料总掺量宜符合表中 复合掺合料的规定限值

人矿物掺合料。 Z 复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量限值。 在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时，矿物掺合料总掺量宜符合表中 复合掺合料的规定限值

5.4混凝土配合比计算

5.4.13D打印混凝土配合比设计宜按下列步骤进行：

5.4.1 D打印混凝士配合比设计直按下列步骤进行： 1应根据按本规程第5.2.3条计算3D打印混凝土配制强 度。 2根据本规程第5.3.1条选取3D打印混凝土的水胶比。 3每立方米3D打印混凝土中胶凝材料和骨料的体积比应 按本规程第5.3.2条选择，按下式计算：

mb/pb Vb/V.= m./ps

式中：VV 胶凝材料和骨料的体积比； mb 每立方米3D打印混凝土中胶凝材料的用量 (kg); Pb 胶凝材料的表观密度（kg/m）； m 每立方米3D打印混凝土中骨料的用量（kg）； P 骨料的表观密度（kg/m）； 4每立方米混凝土中用水的质量应根据每立方米混凝土中 胶凝材料质量以及水胶比确定，按下式计算：

mw=mb.（mw/mb）

立方米3D打印混凝土中水的质

mw/mb一3D打印混凝土的水胶比。 5每立方米混凝土中矿物掺合料的掺量应根据本规程 .3.3条选择，按下列公式计算矿物掺合料用量和水泥用量；

m=mbβr m.=m,m

式中：m 每立方米3D打印混凝土中矿物掺合料用量（kg）； mb 每立方米3D打印混凝土中胶凝材料用量（kg）； β一一矿物掺合料掺量(%）; 每立方米3D打印混凝土中水泥用量（kg）。 6根据3D打印混凝土拌合物性能要求，选取外加剂种类并 根据试验确定用量，并按下式计算：

式中：ma 每立方米3D打印混凝土中外加剂的质量（kg）； ? 每立方米3D打印混凝土中外加剂占胶凝材料总量 的质量百分数（%）。 7 3D打印混凝土的配合比可按下式进行计算，

mw十m十m.十m.=mc

5.5混凝士配合比试配、调整与确定

国家标准《混凝土搅拌机》GB/T9142的有关规定，搅拌方法宜 打印施工采用的方法相同，

5.5.2实验室成型条件应符合现行国家标准《晋通混凝主拌合物 性能试验方法标准》GB/T50080的有关规定。 5.5.33D打印混凝土配合比试配时应采用工程实际使用的原材 料，每盘混凝土的最小搅拌量不应小于20L。 5.5.43D打印混凝土试配时，按照计算配合比进行试拌，检查拌 合物的可打印性和可打印时间。当拌合物可打印性和可打印时间 不能满足要求时，通过调整外加剂和掺合料用量使混凝土拌合物 性能符合设计和打印要求，然后修正计算配合比，提出混凝土强度 试验用的试拌配合比。

5.5.5在试拌配合比的基础进行混凝土配制强度试验，并应符合

1应采用三个不同的配合比，其中一个应为本规程第5.5.4 确定的试拌配合比，另两个配合比的水胶比宜较试拌配合比分别 增加和减少0.02，通过适当调整用水量实现； 2进行混凝土强度试验时，拌合物性能应符合设计和打印施 工的要求； 3进行混凝土强度试验时，每个配合比应至少制作一组试 件，并标准养护到28d或设计规定龄期时试压。 5.5.6根据本规程第5.5.5条混凝土强度试验结果，确定略大于

0..=mw+m+m.+m

式中：P. 混凝土拌合物的表观密度计算值（kg/m）； mw 每立方米3D打印混凝土中水的质量（kg）； mb 每立方米3D打印混凝土中胶凝材料用量（kg）； m: 每立方米3D打印混凝土中骨料的质量（kg）； m. 每立方米3D打印混凝土中外加剂的质量（kg）

2混凝土配合比校正系数应按下式计算：

式中：8一一混凝土配合比修正系数； P.t一混凝土拌合物的表观密度实测值(kg/m）。 5.5.8当混凝土拌合物表观密度实测值与计算值之差的绝对值 不超过计算值的2%时，按本规程第5.5.6条确定的配合比可维 持不变；当二者之差超过2%时，应将配合比中每项材料用量均乘 以校正系数。

5.5.9混凝土配合比的确定应符合下列规定

混凝土配合比的确定应符合下

1调整后的配合比应按本规程附录A测试方法中的规定进 行制作3D打印混凝土试件，3D打印的试件至少应制作一组试 件，并应标准养护到28d或设计规定龄期时试压； 23D打印成型的混凝土试件的抗压强度在满足设计强度等 级时，确定该配合比为3D打印混凝土的施工打印配合比； 3当3D打印成型的混凝土试件的抗压强度低于结构设计 的强度等级时，需要重新进行配合比设计； 4生产单位在遇到原材料品种和质量有显著变化时，应重新 进行配合比设计。

6.0.63D打印混凝土中无粗骨料时，输料设备宜采用螺杆

6.0.8打印硬件系统的技术要求应符合下列规定：

1具备在三维方向移动功能，能够按照设计的打印路径进行 自动打印，满足打印要求。 2设备定位精度宜为土1mm。 3通过打印软件系统可控制打印头位置、打印速率、打印头 出料流量。

应具备打印路径编程功能，自动计算每层打印时间和总打 印时间。 2应具备实时监测打印硬件系统中电气部件是否正常运行 的功能，电气部件出现异常应能够自动停止并发出警报

3宜具备打印过程模拟功能。 4宜具备打印偏差自动监测和提示功能。 5宜具备断点记忆，复位续打，缺陷报警等功能。 6.0.10打印头出料口尺寸应根据打印宽度、挤出速率、打印速率 等因素确定。 6.0.11打印速率的选择应根据3D打印混凝土拌合物性能和打 印设备技术参数确定，确定后通过试验进行验证，确保打印宽度和 打印效果满足要求。

7.1.1混凝土3D打印施工前应根据工程结构特点、施工条件等 编制切实可行的专项施工方案，并对施工作业人员进行技术交底。 7.1.2打印设备选型、架构方式和尺寸应根据工程设计要求，结 合场地条件、施工经济性等因素确定。 7.1.3打印前应制订应急供电、供水保障方案

7.2.1 水泥应按品种、强度等级和生产厂家分别储存，并应防正 受潮。 7.2.2骨料应按品种、规格分别堆放，并应采取遮雨防尘措施。 7.2.3矿物掺合料应按品种、生产厂家分别储存，并应防止受潮 7.2.4外加剂应按品种、生产厂家分别储存。粉状外加剂应有防 潮措施，液体外加剂储存在密闭容器中，并应防晒和防冻，使用前 应搅拌均匀。

7.3混凝土制备与输送

3.1原材料计量应采用电子计量设备，计量充许偏差应符合表 3. 1 的规定。

表7.3.1原材料计量允许偏差

3.23D打印混凝土拌合物宜现场制备，并应严格按照要求的 料比称量用水量，搅拌时间不少于3min，当掺用纤维时，纤维应 18·

分批投入，并适当延长搅拌时间

没人，并适当延长搅拌时间。 采用预拌混凝土时，混凝土拌合物宜根据可打印时间和打 度分批制备，应保证连续供应。

7.3.4将3D打印混凝土拌合物输送至打印头的输料设备选型

7.4.1正式打印施工前，应根据3D打印混凝土拌合物性能和打 印设备性能进行可行性试验确定打印工艺参数，打印工艺参数主 要包括打印速率、打印高度、挤出速率等，

7.4.4打印过程中，上、下两层间隔时间不宜超过混凝土

7.4.4打印过程中，上、下两层间隔时间不宜超过混凝土拌合 的凝结时间，

7.4.5原位3D打印建筑打印施工时，如遇高温、天风、雨 恶劣天气，不宜进行打印。打印过程中因故暂停打印，继维 时，应在界面处涂覆水泥基界面黏结剂后继续打印。

7.5.1打印过程中，宜对已打印完成的未达到初凝的混凝土采取 喷雾保湿措施，不应采用喷水保湿措施。 7.5.23D打印混凝土打印完成后，待混凝土凝结硬化后开始采

7.5.1打印过程中，宜对已打印完成的未达到初凝的混凝王采取

7.5.3高温天气打印时，应设专人对已打印完成混凝土表面检查

中养护，保证混凝土表面湿润。在风速较大的环境下养护时，应采 防风措施。

8.1.13D打印混凝土用原材料进场时，应按规定批次验收型式 检验报告、出厂检验报告或合格证等质量证明文件，外加剂产品还 应具有使用说明书。 8.1.2原材料进场后，应进行进场检验，检验项目和检验批量应 符合现行国家标准《混凝土质量控制标准》GB50164的有关规定。 8.1.33D打印混凝土原材料的检验结果应符合本规程第4章的 规定。

8.2.13D打印混凝土拌合物性能检验应符合下列规定： 1在打印过程中，应在打印地点对3D打印混凝土拌合物进 行抽样检验； 2抽样检验内容应符合本规程表4.3.2的要求。 3同一工程、同一配合比、采用同一批次水泥和外加剂的3D 打印混凝土凝结时间应至少检验1次。

1强度检验评定应符合现行国家标准《混凝土强度检验评定 标准》GB/T50107的有关规定。 2混凝土需要进行耐久性评价时，根据现行国家标准《混凝 土结构设计规范》GB50010、《砌体结构设计规范》GB50003和 《混凝土结构耐久性设计标准》GB/T50476的规定进行。 3混凝土长期性能如抗冻性能、抗水渗透性能、抗氯离子渗 透性能和抗硫酸盐侵蚀性能检验方法按现行国家标准《普通混凝

土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082的规定进行 检验。本标准采用标准成型试件进行长期性能和耐久性能的评 价。

8.2.3硬化混凝土力学性能的测定应符合本规程附录A和附录 B的规定。

设备安装施工组织设计 8.2.4硬化混凝土力学性能的检验结果应符合设计要求及本规 程第4章的规定。

8.3.1混凝土3D打印结构工程的验收，除应符合本规程的规定 外，尚应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204或《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203的有关 规定。 8.3.2混凝土3D打印建筑和构件的外观质量允许偏差应符合 表8 3 2 中的机定

8.3.2混凝土3D打印建筑和构件的外观质量允许偏差应 表 8. 3. 2 中的规定

表8.3.2混凝土3D打印建筑和构件外观质量允许偏差

附录A3D打印抗压强度及其折减率

2至少养护7d后，除打印试件底面外其余5面采取切割、打 磨方式燃气标准规范范本，制备成与标准成型试件尺寸相同的立方体试件，完成后在 底面做好试件标记：切割试件要求表面平整、测试上下面平行度，