1.1råmateriale
Cementen anvender P·Ⅱ 52,5 cement (PC) produceret af Nanjing Onotian Cement Plant, hydroxypropylmethylcellulose, hvidt pulver, vandindhold er 2,1%, pH-værdi er 6,5 (1% vandig opløsning, 25 ℃), viskositet er 95 Pa s ( 2% vandig opløsning, 20 ℃), doseringen (beregnet ved cementmasse) er henholdsvis 0%, 0,05%, 0,10%, 0,20%, 0,30%;det fine tilslag er kvartssand med en partikelstørrelse på 0,212~0,425 mm.
1.2eksperimentmetode
1.2.1Materiale forberedelse
Brug en mørtelblander af model JJ-5, bland først HPMC, cement og sand jævnt, tilsæt derefter vand og bland i 3 min (2 min ved lav hastighed og 1 min ved høj hastighed), og ydelsestesten udføres umiddelbart efter. blanding.
1.2.2Udskrivbar præstationsevaluering
Trykbarheden af mørtel er hovedsageligt kendetegnet ved ekstruderbarhed og stabelbarhed.
God ekstruderbarhed er grundlaget for at realisere 3D-print, og mørtlen skal være glat og ikke blokere røret under ekstruderingsprocessen.Leveringskrav.Med henvisning til GB/T 2419-2005 "Bestemmelse af flydende cementmørtel" blev fluiditeten af mørtlen, der blev stående i 0, 20, 40 og 60 minutter, testet ved springbordstest.
God stabelbarhed er nøglen til at realisere 3D-print.Det er påkrævet, at det trykte lag ikke falder sammen eller deformeres væsentligt under sin egen vægt og trykket fra det øverste lag.Formfastholdelseshastigheden og gennemtrængningsmodstanden under dens egen vægt kan bruges til at karakterisere stablebarheden af 3D-printmørtel.
Formfastholdelseshastigheden under dets egen vægt afspejler graden af deformation af materialet under dets egen vægt, som kan bruges til at evaluere stablebarheden af 3D-printmaterialer.Jo højere formfastholdelseshastigheden er, jo mindre deformation af mørtlen under dens egen vægt, hvilket er mere befordrende for udskrivning.Reference, anbring mørtlen i en cylindrisk form med en diameter og en højde på 100 mm, ram og vibrer 10 gange, skrab den øvre overflade, og løft derefter formen for at teste mørtlens fastholdelseshøjde og procentdelen af den med starthøjden er formfastholdelsesraten.Ovenstående metode blev brugt til at teste mørtlens formfastholdelseshastighed efter henstand i henholdsvis 0, 20, 40 og 60 minutter.
Stabelbarheden af 3D-printmørtel er direkte relateret til afbindings- og hærdningsprocessen af selve materialet, så penetrationsmodstandsmetoden bruges til at opnå stivhedsudviklingen eller den strukturelle konstruktionsadfærd af cementbaserede materialer under afbindingsprocessen, for indirekte at kendetegner stabelbarheden.Se JGJ 70 – 2009 "Testmetode for grundlæggende ydeevne af byggemørtel" for at teste mørtlens gennemtrængningsmodstand.
Derudover blev der brugt en portalrammeprinter til at ekstrudere og printe omridset af en enkeltlagsterning med en sidelængde på 200 mm, og de grundlæggende printparametre såsom antallet af tryklag, bredden af den øverste kant og bredden af underkanten blev testet.Printlagets tykkelse er 8 mm, og printerens bevægelseshastighed er 1.500 mm/min.
1.2.3Test af reologiske egenskaber
Den rheologiske parameter er en vigtig evalueringsparameter til at karakterisere gyllens deformation og bearbejdelighed, som kan bruges til at forudsige flowadfærden af 3D-printcementslammet.Den tilsyneladende viskositet afspejler den indre friktion mellem partiklerne i gyllen og kan evaluere gyllens modstand mod deformationsstrømning.HPMC's evne til at afspejle effekten af HPMC på ekstruderbarheden af 3D-printmørtel.Se blandingsforholdet i tabel 2 for at fremstille cementpasta P-H0, P-H0.10, P-H0.20, P-H0.30. Brug et Brookfield DVNEXT viskosimeter med en adapter til at teste dets rheologiske egenskaber.Testmiljøets temperatur er (20±2) °C.Den rene opslæmning er forskåret i 10 s ved 60,0 s−1 for at gøre gyllen jævnt fordelt, og pauses derefter i 10 s, hvorefter forskydningshastigheden stiger 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 tilpasse forskydningsspændings-forskydningshastighedskurven i det stabile trin (forskydningshastighed er 10,0~50,0 s−1).
τ=τ0+μγ (1).
hvor τ er forskydningsspændingen;τ0 er flydespændingen;μ er plastisk viskositet;γ er forskydningshastigheden.
Når det cementbaserede materiale er i en statisk tilstand, repræsenterer den plastiske viskositet μ sværhedsgraden af det kolloide systemfejl, og flydespændingen τ0 refererer til den minimale spænding, der kræves for, at gyllen kan flyde.Materialet flyder kun, når forskydningsspændingen højere end τ0 forekommer, så det kan bruges til at afspejle HPMC's indflydelse på stablebarheden af 3D-printmørtel.
1.2.4Test af mekaniske egenskaber
Med henvisning til GB/T 17671-1999 "Testmetode for styrken af cementmørtel", blev mørtelprøverne med forskelligt HPMC-indhold forberedt 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 af 3D-printmørtel.I denne undersøgelse blev spaltningsmetoden brugt til testen.3D-printmørtelprøven blev hærdet i 28 dage og derefter skåret i 3 dele, navngivet henholdsvis A, B og C.som vist i figur 2(a).CMT-4204 universelle testmaskine (område 20 kN, nøjagtighedsklasse 1, belastningshastighed 0,08 mm/min) blev brugt til at belaste den tredelte mellemlagsforbindelse til split-fejlstop, som vist i figur 2(b).
Den interlaminære bindingsstyrke Pb af prøven beregnes i henhold til følgende formel:
Pb = 2FπA = 0,637 FA （2）
hvor F er prøvens fejlbelastning;A er arealet af den delte overflade af prøven.
1.2.5Mikromorfologi
Den mikroskopiske morfologi af prøverne ved 3 dage blev observeret med et Quanta 200 scanningselektronmikroskop (SEM) fra FEI Company, USA.
Indlægstid: 27. september 2022