Yu Zhang 等人对 3D 打印用的水泥材料做了研究。他们在水泥拌合物里分别加了硅灰和纳米黏土。然后分析了拌合物的流变行为、可加工性、可挤出性、可建造性以及窗口时间这些方面。结果发现,加了硅灰和纳米黏土之后,混凝土的可建造性变强了好多,还能明显提高混凝土的触变性、屈服应力以及生胚强度呢,不过对粘度没有太大的影响。A.V.Rahul 等人在实验里加了 10% 的硅灰和 0.1% - 0.3% 的纳米黏土。他们通过流变学的数据来看看材料的可建造性怎么样。他们说要是混合物的屈服应力在 1.5 - 2.5 千帕这个范围内,那工作状态就挺好的。
Ye Qian 等人也在拌合物里加了纳米黏土当作触变剂。他们发现加了纳米黏土之后,拌合物里砂粒的迁移变少了,还能提高砂浆的静态稳定性。但是触变剂如果加得多了,水泥浆体会出现泌水的情况。研究发现要是把加入量控制在 0.5% 以内,就没有明显的泌水现象了。
Pshtiwan Shakor 等人研究了 3D 打印砂浆和混凝土的流动性能。从坍落度实验的结果能看出来,和混凝土比起来,3D 打印砂浆的挤压流动性能更好,粘结性也更好。而且砂浆内部颗粒之间的孔隙比较小,大颗粒的混凝土里会截留空气,它内部的气泡比砂浆里的多。所以说砂浆更适合进行打印和施工。