0引言

       3D打印可减少模板依赖，并为水下构筑物的快速成形与原位修复提供新的施工路径[1-2]。与空气环境不同，水下挤出后材料表面持续发生水分交换，后续铺层还会改变界面处的水膜、孔隙与颗粒接触状态，因此满足可挤出性并不等同于能够获得稳定的层间连接。既有研究表明，打印间隔延长、表面失水以及材料随时间产生的结构化都会降低层间强度[3-5]；水下试验进一步指出，外部水向新拌砂浆渗入是界面性能变化的重要原因[2]。然而，抗分散组分、用水量和分散效率共同作用时，界面含水状态及其强度响应仍缺少清晰的定量比较。
       本文将研究重点收敛到层间粘结性能，比较空气与水下打印试件在不同时间间隔下的强度演化，考察WLG、水灰比（W/C）和聚羧酸减水剂（SP）的影响，并从界面水分迁移与流变状态协同变化的角度解释弱化规律，为水下增材修复材料的配比选择和施工节拍控制提供依据。
       现有研究多在空气环境下讨论层间失水与打印间隔的影响，而水介质会同时改变材料表面边界、颗粒接触和早期结构重建，使空气中的评价规律不能直接移用于水下。为避免仅以单一强度值解释复杂界面，本研究将等待时间曲线、配比响应及新拌—硬化指标相关性联系起来，用于识别界面弱化发生的阶段及可调控环节。

1  砂浆层间粘结性试验

1.1  试验方案

       试验设置空气和水下两种打印环境，以打印间隔及配比参数为变量。WLG掺量取0.02%、0.04%、0.06%和0.08%；配比调控试验固定WLG为0.04%，W/C取0.38、0.40和0.42，SP掺量取胶凝材料质量的1.13%、1.25%和1.37%。W/C=0.40、WLG=0.04%、SP=1.25%的组别作为参照组，其余组分和制备条件保持一致。打印间隔在0～60 min内分级设置，硬化性能统一以水中养护28 d的结果进行比较。

1.2  试件制备与测试

沿同一路径连续挤出上下两层砂浆，并按设定间隔铺设第二层。成形后用内径50 mm圆筒沿垂直于打印方向切取双层试件，每组3个。试件水中养护至28 d后进行界面加载：倒置三角钢压头对准层间边界，以0.1 kN/s加载至界面破坏。层间粘结强度按fb=Pmax/A计算，其中Pmax为峰值荷载，A为层间受力面积。该方法使最大弯矩集中于打印界面，可直接表征两层材料的结合能力。
       层间粘结强度由极限荷载除以界面受力面积获得。该处理将不同组试件的破坏荷载统一换算为界面名义应力，便于比较打印环境、等待时间和配比变化的相对影响。试验中保持成型尺寸、养护制度与加载速率不变，使结果差异主要对应界面状态变化，而非试件几何或加载条件引起的偏移。


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