1.一种3D打印混凝土质量调控方法,其特征在于,包括以下具体操作步骤:S1.获取多个待检测3D打印的混凝土与3D打印的混凝土各成分之间的比例,并对待检测3D打印的混凝土进行平整,使其形成多个边长为150mm的立方体试件;S2.获取待检测3D打印的混凝土凝固时间 ;S3.对其中一个凝固后的3D打印的混凝土进行浸透测试,得到水痕高度 ;S4.对另一个凝固后的3D打印的混凝土进行抗侵蚀测试,得到混凝土质量变换量 和体积变换量 ;S5.对多个凝固后的3D打印的混凝土进行抗压强度测试,得到3D打印的混凝土出现裂缝时间 和粉碎时间 ;S6.通过改变待检测3D打印的混凝土与3D打印的混凝土各成分之间的比例,重复上述步骤进行多组实验,分别得到多组实验的混凝土凝固时间 、水痕高度 、混凝土质量变换量 、体积变换量 和粉碎时间 ;S7.将多组实验所得到的混凝土凝固时间 、水痕高度 、混凝土质量变换量 、体积变换量 和粉碎时间 进行计算,分别得到多个平均值 、 、 、 和 ;S8.将不同成分的混凝土凝固时间 、水痕高度 、混凝土质量变换量 、体积变换量 和粉碎时间 分别与多个平均值 、 、 、 和 进行对比,预设混凝土凝固时间 、水痕高度 、混凝土质量变换量 、体积变换量 和粉碎时间 的权值参数 、 、 、 、 ,计算不同成分的混凝土总比对偏差值 ,有:选取 值最小的混凝土作为最合适的混凝土。
2.如权利要求1所述的3D打印混凝土质量调控方法,其特征在于,所述S3步骤的具体操作流程包括:S31.充分去除3D打印的混凝土表面两端面的水泥浆膜;S32.3D打印的混凝土表面干燥后,将密封材料均匀涂抹在3D打印的混凝土侧面,且密封材料厚度为1mm~2mm;S33.使用螺旋加压器将3D打印的混凝土压入预热过的试模中,确保3D打印的混凝土与密封材料之间的密封良好,无漏水现象;S34.将3D打印的混凝土放置于混凝土抗渗仪内,混凝土抗渗仪对3D打印的混凝土施压恒定水压;S35.当3D打印的混凝土端面出现渗水后混凝土抗渗仪停止工作,之后将3D打印的混凝土取下并进行切割,用墨汁描出水痕作为渗水轮廓;S36.在水痕上随机标出10处测试点,并对10处测试点进行高度测量,得到水痕高度 ~ ;S37.利用平均值公式得出水痕高度 :其中, 是 次测量后水痕高度相加。
3.如权利要求1所述的3D打印混凝土质量调控方法,其特征在于,所述S4步骤的具体操作流程包括:S41.对3D打印的混凝土重量与体积进行测量,分别得到初始3D打印的混凝土重量和3D打印的混凝土体积;S42.将3D打印的混凝土放置于指定浓度的硫酸盐溶液内浸透一天,浸透完成后对3D打印的混凝土进行干湿交换;S43重复上述S41~S42步骤,直至10次后;S44.浸透后的3D打印的混凝土取出进行清理与干燥,并称重得到变化后3D打印的混凝土质量 ;S45.将称重后的3D打印的混凝土放置于装满纯净水的箱体内,得到水箱溢出水的质量,通过液体体积计算公式得出变化后3D打印的混凝土体积 ;S46.将得到变化后3D打印的混凝土质量 与初始3D打印的混凝土重量进行差值计算,得到混凝土质量变换量 ,所述混凝土质量变换量 的差值计算公式为:其中, 是初始3D打印的混凝土重量, 是变化后3D打印的混凝土质量, 是3D打印的混凝土质量变换量;S47.将3D打印的混凝土体积 与3D打印的混凝土体积进行差值计算,得到体积变换量 ,所述液体体积计算公式为:其中, 是计算出液体的体积, 是水箱溢出水的质量, 为纯净水的密度;所述液体体积变换量 的差值计算公式为:其中, 是初始3D打印的混凝土体积, 是变化后3D打印的混凝土体积, 是3D打印的混凝土体积变换量。
4.如权利要求1所述的3D打印混凝土质量调控方法,其特征在于,所述S5步骤的具体操作流程包括:S51.将3D打印的混凝土放置于压力测试机上,利用扫描仪对3D打印的混凝土进行全方位扫描,使用压力测试机缓慢对3D打印的混凝土施加压力,当3D打印的混凝土出现裂缝时,扫描仪从此刻进行记录,并得到裂缝出现时间 ;S52.压力测试机继续对3D打印的混凝土施加压力直至3D打印的混凝土完全破碎,扫描仪停止记录,并得到粉碎时间 ;S53.扫描仪对3D打印的混凝土出现裂缝至3D打印的混凝土完全破碎进行记录。
5.如权利要求4所述的3D打印混凝土质量调控方法,其特征在于,所述S53步骤的具体操作流程包括:S531.扫描仪对3D打印的混凝土多个表面的平面图像进行扫描并标记为 、 、 和 ;S532.以扫描得到的平面图像构建矩阵,以平面图像左下角为原点,原点沿平面图像长度方向为x轴方向,以原点沿矩阵高度方向为y轴方向构建xy坐标系,且相互靠近的两个像素点在坐标轴上刻度为1;S533.扫描3D打印的混凝土裂缝区域,得到3D打印的混凝土裂缝在xy坐标系内对应坐标,同时得到混凝土裂缝内深度 ;S534.将混凝土裂缝深度 映射至对应的矩阵点坐标后,将相邻两个坐标点进行连接,形成裂缝立体图像。
6.如权利要求1所述的3D打印混凝土质量调控方法,其特征在于,所述S7步骤的具体操作流程包括:将多组混凝土凝固时间 、水痕高度 、混凝土质量变换量 、体积变换量 和粉碎时间 分别构成条形图;将条形图横轴为第 次实验,其纵轴为所得物理量,利用平均值公式得出多个平均值 、 、 、 和 : 、 、 、 、 , 为粉碎时间平均值。
7.一种3D打印混凝土质量调控系统,用于实现如权利要求1-6任一项所述的3D打印混凝土质量调控方法,其特征在于,包括:控制模块,用于系统内数据传输;计时模块,用于记录3D打印的混凝土凝固时间;测试模块,用于对混凝土进行浸透测试、侵蚀测试和抗压强度测试;所述测试模块内部设置有混凝土浸透测试单元、混凝土抗侵蚀测试单元和混凝土抗压强度测试单元,其中:混凝土浸透测试单元,所述混凝土浸透测试单元用于对3D打印的混凝土进行浸透实验,获取3D打印的混凝土内部渗水轮廓,根据渗水轮廓计算出水痕高度;混凝土抗侵蚀测试单元,所述混凝土抗侵蚀测试单元用于对3D打印的混凝土进行抗侵蚀测试,对测试结束的3D打印的混凝土进行测量,获取混凝土质量变换量和体积变换量;混凝土抗压强度测试单元,所述混凝土抗压强度测试单元用于对3D打印的混凝土进行抗压强度测试,获取3D打印的混凝土出现裂缝时间与粉碎时间。
8.如权利要求7所述的3D打印混凝土质量调控系统,其特征在于,还包括:图像采集模块,所述图像采集模块用于对3D打印的混凝土进行图像采集,获取实时3D打印的混凝土表面裂缝数据、实时裂缝深度;数据存储模块,所述数据存储模块用于存储测试所获取的水痕高度、混凝土质量变换量、体积变换量和粉碎时间;数据分析模块,所述数据分析模块对待管理混凝土凝固时间、水痕高度、混凝土质量变换量、体积变换量和粉碎时间进行分析,获取最佳综合数值,从而得到最佳3D打印的混凝土配比。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。