酸化与碳活化联合处理再生粉末对3D打印混凝土力学性能的影响及预测模型

《Materials》：Study on Printability, Mechanical Properties, and Strength Prediction of 3D-Printed Modified Recycled Micro-Powder Concrete

　　研究了酸化与碳活化联合处理所得再生粉末对材料打印可行性和力学性能的影响，并通过实际实验与理论建模相结合，建立了力学性能发展预测模型。当射流流量在160 mm至170 mm之间时，材料挤出性能最优，可连续打印20层，成型高度稳定可达200 mm。力学测试表明层间黏结强度显著提高，不同方向抗压强度呈现明显各向异性：T1方向强度最高，其次为T2方向，T3方向强度相对较低。在后续建模分析中，比较了XGBoost、随机森林和LightGBM三种机器学习算法对抗压强度的预测能力。经训练和验证，XGBoost模型表现最佳，MAE低于1.5 MPa，R2不低于0.91；随机森林和LightGBM次之。其中，LightGBM在Z方向预测误差较大，MAE为2.30 MPa。XGBoost模型被证明是最有效的。因此，本研究为3D打印混凝土（3DPC）性能的设计与调控提供了有效工具，同时探索了建筑废弃物在先进制造领域回收利用的可行路径，从而促进资源循环与数字建造的协同发展。