1.1Råmaterialer
Cementen vedtager P · ⅱ 52,5 cement (PC) produceret af Nanjing Onotian Cement Plant, Hydroxypropyl Methylcellulose, hvidt pulver, vandindhold er 2,1%, pH -værdi er 6,5 (1% vandig opløsning, 25 ℃), viskositet er 95 PA S (2% aqueous opløsning, 20 ℃), dosagen (beregnet med cement) er 0%, 0%, 0%, 0%,, 0%,, 0%, 0%, 0%,, 20 Henholdsvis 0,05%, 0,10%, 0,20%, 0,30%; Det fine aggregat er kvartssand med en partikelstørrelse på 0,212 ~ 0,425 mm.
1.2Eksperimentmetode
1.2.1Materiel forberedelse
Ved hjælp af en mørtelmixer af model JJ-5, bland først HPMC, cement og sand jævnt, tilsæt derefter vand og bland i 3 minutter (2 minutter ved lav hastighed og 1 minut i høj hastighed), og ydelsestesten udføres umiddelbart efter blanding.
1.2.2Evaluering af udskrivbar præstation
Mørtelens udskrivning er hovedsageligt kendetegnet ved ekstruderbarhed og stakbarhed.
God ekstruderbarhed er grundlaget for at realisere 3D -udskrivning, og mørtelen skal være glat og ikke blokere røret under ekstruderingsprocessen. Leveringskrav. Under henvisning til GB/T 2419-2005 “Bestemmelse af fluiditeten af cementmørtel” blev fluiditeten af mørtelen, der blev stående i 0, 20, 40 og 60 minutter, testet ved hoppetabstest.
God stackbarhed er nøglen til at realisere 3D -udskrivning. Det kræves, at det trykte lag ikke kollapser eller deformerer signifikant under sin egen vægt og trykket fra det øverste lag. Formen tilbageholdelseshastighed og penetrationsmodstand under sin egen vægt kan bruges til omfattende at karakterisere stakbarheden af 3D -udskrivningsmørtel.
Formen tilbageholdelseshastigheden under sin egen vægt afspejler graden af deformation af materialet under sin egen vægt, som kan bruges til at evaluere stababiliteten af 3D -udskrivningsmaterialer. Jo højere formopbevaringshastighed er, jo mindre er deformationen af mørtlen under sin egen vægt, hvilket er mere befordrende for udskrivning. Reference, læg mørtelen i en cylindrisk form med en diameter og en højde på 100 mm, RAM og vibrere 10 gange, skrab den øverste overflade og løft derefter formen for at teste tilbageholdelseshøjden på mørtelen, og procentdelen af den med den oprindelige højde er formopbevaringshastigheden. Ovenstående metode blev anvendt til at teste formopbevaringshastigheden for mørtelen efter stående for henholdsvis 0, 20, 40 og 60 min.
Stabelbarheden af 3D-udskrivningsmørtel er direkte relateret til indstillingen og hærdningsprocessen for selve materialet, så penetrationsmodstandsmetoden bruges til at opnå stivhedsudvikling eller strukturel konstruktionsadfærd for cementbaserede materialer under indstillingsprocessen for indirekte at karakterisere stababiliteten. Se JGJ 70 - 2009 “Testmetode til grundlæggende ydelse af bygningsmørtel” for at teste mørtelens penetrationsmodstand.
Derudover blev en gantry-rammeprinter brugt til at ekstrudere og udskrive konturen af et enkeltlags terning med en sidelængde på 200 mm, og de grundlæggende udskrivningsparametre, såsom antallet af udskrivningslag, bredden af øverste kant og bredden af den nederste kant blev testet. Tryklagets tykkelse er 8 mm, og printerbevægelseshastigheden er 1 500 mm/min.
1.2.3Rheologisk egenskabstest
Den rheologiske parameter er en vigtig evalueringsparameter til at karakterisere deformationen og bearbejdeligheden af opslæmningen, som kan bruges til at forudsige strømningsadfærden for 3D -udskrivningscementopslæmningen. Den tilsyneladende viskositet afspejler den indre friktion mellem partiklerne i opslæmningen og kan evaluere opslæmningens modstand mod deformationsstrømmen. HPMC's evne til at afspejle virkningen af HPMC på ekstrudabiliteten af 3D -udskrivningsmørtel. Se blandingsforholdet i tabel 2 for at fremstille cementpasta P-H0, P-H0.10, P-H0.20, P-H0.30, brug en Brookfield DVNext Viscometer med en adapter til at teste dens rheologiske egenskaber. Testmiljøetemperaturen er (20 ± 2) ° C. Den rene opslæmning er forudskæret i 10 sekunder ved 60,0 s-1 for at gøre opslæmningen jævnt fordelt og pauset derefter i 10 sekunder, og derefter stiger forskydningshastigheden fra 0,1 s-1 til 60,0 s-1 og falder derefter til 0,1 s-1.
Bingham -modellen vist i Eq. (1) bruges til lineært at passe til forskydningsspændingshastighedskurven i det stabile trin (forskydningshastigheden er 10,0 ~ 50,0 s-1).
τ = τ0+μγ (1).
hvor τ er forskydningsspændingen; τ0 er udbyttet stress; μ er plastviskositeten; γ er forskydningshastigheden.
Når det cementbaserede materiale er i en statisk tilstand, repræsenterer det plastiske viskositet μ graden af vanskeligheden ved den kolloidale systemfejl, og udbyttetspændingen τ0 henviser til den minimumsspænding, der kræves for at opslæmningen skal flyde. Materialet flyder kun, når forskydningsspændingen højere end τ0 forekommer, så det kan bruges til at afspejle påvirkningen af HPMC på stabbarheden af 3D -udskrivningsmørtel.
1.2.4Mekanisk egenskabstest
Under henvisning til GB/T 17671-1999 “Testmetode til styrken af cementmørtel” blev mørtelprøverne med forskellige HPMC-indhold fremstillet i henhold til blandingsforholdet i tabel 2, og deres 28-dages tryk- og bøjningsstyrker blev testet.
Der er ingen relevant standard for testmetoden for bindingsstyrken mellem lag med 3D -udskrivningsmørtel. I denne undersøgelse blev opdelingsmetoden anvendt til testen. 3D -udskrivningsmørtelprøven blev helbredet i 28 d og blev derefter skåret i henholdsvis 3 dele, navngivet A, B, C. som vist i figur 2 (a). CMT-4204 Universal Testing Machine (interval 20 kN, nøjagtighedsklasse 1, belastningshastighed 0,08 mm/min) blev anvendt til at indlæse det tredelte interlayer-kryds til delt svigtstop, som vist i figur 2 (b).
Den interlaminære bindingsstyrke PB for prøven beregnes i henhold til følgende formel:
Pb = 2fπa = 0,637 FA （2）
hvor F er fejlbelastningen af prøven; A er området for den opdelte overflade af prøven.
1.2.5Mikromorfologi
Den mikroskopiske morfologi af prøverne ved 3 d blev observeret med et Quanta 200 -scanningselektronmikroskop (SEM) fra Fei Company, USA.
Posttid: SEP-27-2022