1.1Rohstoffe
Der Zement übernimmt p · ⅱ 52,5 Zement (PC), der durch nanjing onotische Zementpflanze, Hydroxypropylmethylcellulose, weißer Pulver, Wassergehalt 2,1%, pH -Wert von 6,5 (1%wässrigem wässrigen Lösung), 25 ℃), Viskosität 95 pa S (2%° C.), 20 ℃). 0,10%, 0,20%, 0,30%; Das feine Aggregat ist Quarzsand mit einer Partikelgröße von 0,212 ~ 0,425 mm.
1.2Experiment -Methode
1.2.1Materialvorbereitung
Wenn Sie einen Mörtelmixer aus Modell JJ-5 verwenden, mischen Sie zunächst HPMC, Zement und Sand gleichmäßig, dann fügen Sie Wasser hinzu und mischen Sie sie 3 Minuten lang (2 Minuten bei niedriger Geschwindigkeit und 1 min bei hoher Geschwindigkeit), und der Leistungstest wird unmittelbar nach dem Mischen durchgeführt.
1.2.2Druckbare Leistungsbewertung
Die Druckfähigkeit von Mörtel ist hauptsächlich durch Extruzierbarkeit und Stapierbarkeit gekennzeichnet.
Eine gute Extrudierbarkeit ist die Grundlage für die Verwirklichung des 3D -Drucks, und der Mörtel muss glatt sein und das Rohr während des Extrusionsprozesses nicht blockieren. Lieferanforderungen. Unter Bezugnahme auf GB/T 2419-2005 „Bestimmung der Fluidität von Zementmörser“ wurde die Fluidität des Mörsers, die 0, 20, 40 und 60 min stehend ließ, durch Sprungentischtest getestet.
Gute Stackbarkeit ist der Schlüssel zur Verwirklichung des 3D -Drucks. Es ist erforderlich, dass die gedruckte Schicht unter ihrem eigenen Gewicht und dem Druck der oberen Schicht nicht wesentlich zusammenbricht oder verformt. Die Formretentionsrate und die Penetrationswiderstand unter seinem eigenen Gewicht können verwendet werden, um die Stapelbarkeit von 3D -Druckmörser umfassend zu charakterisieren.
Die Formretentionsrate unter seinem eigenen Gewicht spiegelt den Grad der Verformung des Materials unter seinem eigenen Gewicht wider, mit dem die Stapelbarkeit von 3D -Druckmaterialien bewertet werden kann. Je höher die Formretentionsrate, desto kleiner ist die Verformung des Mörsers unter seinem eigenen Gewicht, was für den Druck förderlicher ist. Verweisen Sie den Mörtel in eine zylindrische Form mit einem Durchmesser und einer Höhe von 100 mm, RAM und vibrieren Sie sie 10 Mal, kratzen Sie die Oberfläche und heben Sie die Form, um die Retentionshöhe des Mörsers zu testen, und der Prozentsatz davon mit der anfänglichen Höhe ist die Formretentionsrate. Die obige Methode wurde verwendet, um die Formretentionsrate des Mörsers nach 0, 20, 40 bzw. 60 Minuten zu testen.
Die Stapelbarkeit von 3D-Druckmörser hängt direkt mit dem Einstellung und dem Härtungsprozess des Materials selbst zusammen. Daher wird die Methode des Penetrationswiderstands verwendet, um die Steifigkeitsentwicklung oder das strukturelle Konstruktionsverhalten von Materialien auf Zementbasis während des Settingsprozesses zu erhalten, um die Stapelfähigkeit indirekt zu charakterisieren. Siehe JGJ 70 - 2009 „Testmethode zur Grundleistung von Mörtel auf dem Gebäude“, um den Penetrationsresistenz des Mörtels zu testen.
Darüber hinaus wurde ein Portalrahmendrucker verwendet, um den Umriss eines einschichtigen Würfels mit einer Seitenlänge von 200 mm zu extrudieren und zu drucken, und die grundlegenden Druckparameter wie die Anzahl der Druckschichten, die Breite der Oberkante und die Breite der unteren Kante wurden getestet. Die Druckschichtdicke beträgt 8 mm und die Druckerbewegungsgeschwindigkeit 1 500 mm/min.
1.2.3Rheologische Immobilientests
Der rheologische Parameter ist ein wichtiger Bewertungsparameter, um die Verformung und Verarbeitbarkeit der Aufschlämmung zu charakterisieren, die verwendet werden kann, um das Strömungsverhalten der 3D -Druckzementschließung vorherzusagen. Die scheinbare Viskosität spiegelt die innere Reibung zwischen den Partikeln in der Aufschlämmung wider und kann den Widerstand der Aufschlämmung gegenüber Deformationsfluss bewerten. Die Fähigkeit von HPMC, den Effekt von HPMC auf die Extrudierbarkeit von 3D -Druckmörser widerzuspiegeln. Siehe das Mischverhältnis in Tabelle 2, um die Zementpaste P-H0, P-H0.10, P-H0.20, P-H0.30 vorzubereiten. Verwenden Sie einen Brookfield-DVNext-Viskosimeter mit einem Adapter, um seine rheologischen Eigenschaften zu testen. Die Testumgebungstemperatur beträgt (20 ± 2) ° C. Die reine Aufschlämmung wird 10 s bei 60,0 s-1 vorgeschaut, um die Aufschlämmung gleichmäßig verteilt zu machen, und dann 10 s inne, und dann steigt die Scherfrequenz von 0,1 s-1 auf 60,0 s-1 und nimmt dann auf 0,1 s-1 ab.
Das in Gl. (1) wird verwendet, um die Scherspannungs-Scher-Rate-Kurve linear in die stabile Stufe zu passen (die Schergeschwindigkeit beträgt 10,0 ~ 50,0 s-1).
τ = τ0+μγ (1).
wo τ die Scherspannung ist; τ0 ist der Ertragsstress; μ ist die plastische Viskosität; γ ist die Schergeschwindigkeit.
Wenn sich das Material auf Zementbasis in einem statischen Zustand befindet, repräsentiert die plastische Viskosität μ den Schwierigkeitsgrad des kolloidalen Systemversagens, und die Ertragspannung τ0 bezieht sich auf die minimale Spannung, die für die Aufschlämmung erforderlich ist. Das Material fließt nur, wenn die Scherspannung höher als τ0 auftritt, sodass es verwendet werden kann, um den Einfluss von HPMC auf die Stapelbarkeit des 3D -Druckmörsers widerzuspiegeln.
1.2.4Mechanischer Eigenschaftstest
Unter Bezugnahme auf GB/T 17671-1999 „Testmethode für die Stärke des Zementmörsers“ wurden die Mörtelproben mit unterschiedlichem HPMC-Gehalt gemäß dem Mischverhältnis in Tabelle 2 hergestellt, und ihre 28-Tage-Druck- und Biegerstärken wurden getestet.
Es gibt keinen relevanten Standard für die Testmethode der Bindungsstärke zwischen Schichten des 3D -Druckmörtels. In dieser Studie wurde die Aufteilungsmethode für den Test verwendet. Das 3D -Druckmörserproben wurde 28 Tage lang geheilt und dann in 3 Teile mit dem Namen A, B, C geschnitten. , wie in Abbildung 2 (a) gezeigt. Die CMT-4204 Universal Testing Machine (Bereich 20 kN, Genauigkeitsklasse 1, Laderate 0,08 mm/min) wurde verwendet, um den dreiteiligen Zwischenschicht-Anschluss zum Splitterstopp zu laden, wie in Abbildung 2 (b) gezeigt.
Die interlaminare Bindungsstärke der Probe wird gemäß der folgenden Formel berechnet:
Pb = 2fπa = 0,637 fa （2）
wobei f die Fehlerbelastung der Probe ist; A ist die Fläche der Spaltoberfläche des Probens.
1.2.5Mikromorphologie
Die mikroskopische Morphologie der Proben nach 3 Tagen wurde mit einem Quanta 200 -Rasterelektronenmikroskop (SEM) von FEI Company, USA, beobachtet.
Postzeit: Sep-27-2022