1.1grondstoffen
The cement adopts P·Ⅱ 52.5 cement (PC) produced by Nanjing Onotian Cement Plant, hydroxypropyl methylcellulose, white powder, water content is 2.1%, pH value is 6.5 (1% aqueous solution, 25 ℃), viscosity is 95 Pa s (2% aqueous solution, 20 ℃), the dosage (calculated by cement mass) is 0%, 0.05%, 0,10%, 0,20%, respectievelijk 0,30%; Het fijne aggregaat is kwartszand met een deeltjesgrootte van 0,212 ~ 0,425 mm.
1.2experimentmethode
1.2.1Materiële voorbereiding
Gebruik een mortelmixer van model JJ-5, meng eerst HPMC, cement en zand gelijkmatig, voeg vervolgens water toe en meng 3 minuten (2 minuten bij lage snelheid en 1 min bij hoge snelheid), en de prestatietest wordt onmiddellijk na het mengen uitgevoerd.
1.2.2Afdrukbare prestatie -evaluatie
De afdrukbaarheid van mortel wordt voornamelijk gekenmerkt door extrudabiliteit en stapelbaarheid.
Goede extrudabiliteit is de basis voor het realiseren van 3D -printen, en de mortel moet soepel zijn en de pijp niet blokkeren tijdens het extrusieproces. Leveringseisen. Verwijzend naar GB/T 2419-2005 "Bepaling van de vloeibaarheid van cementmortel", werd de vloeibaarheid van de mortel die bleef staan gedurende 0, 20, 40 en 60 minuten getest door springtafeltest.
Goede stapelbaarheid is de sleutel tot het realiseren van 3D -printen. Het is vereist dat de bedrukte laag niet ineenstort of niet aanzienlijk vervormt onder zijn eigen gewicht en de druk van de bovenste laag. De vormretentiesnelheid en penetratieweerstand onder zijn eigen gewicht kunnen worden gebruikt om de stapelbaarheid van 3D -printmortel volledig te karakteriseren.
De vormretentie -snelheid onder zijn eigen gewicht weerspiegelt de mate van vervorming van het materiaal onder zijn eigen gewicht, die kan worden gebruikt om de stapelbaarheid van 3D -printmaterialen te evalueren. Hoe hoger de vormbehoudsnelheid, hoe kleiner de vervorming van de mortel onder zijn eigen gewicht, dat meer bevorderlijk is voor afdrukken. Referentie, plaats de mortel in een cilindrische mal met een diameter en een hoogte van 100 mm, ram en trilt 10 keer, schraap het bovenoppervlak en til de mal vervolgens op om de retentiehoogte van de mortel te testen, en het percentage ervan met de initiële hoogte is de vormbehoudsnelheid. De bovenstaande methode werd gebruikt om de vormretentie van de mortel te testen na respectievelijk 0, 20, 40 en 60 minuten te staan.
De stapelbaarheid van 3D-printenmortel is direct gerelateerd aan het instellings- en harde proces van het materiaal zelf, dus de penetratiebestendingsmethode wordt gebruikt om de stijfheidsontwikkeling of structurele constructiegedrag van op cement gebaseerde materialen te verkrijgen tijdens het instellingsproces, om indirect de stapelbaarheid te karakteriseren. Raadpleeg JGJ 70 - 2009 "Testmethode voor de basisprestaties van de bouwmortel" om de penetratieweerstand van mortel te testen.
Bovendien werd een portaalframe-printer gebruikt om de omtrek van een kubus met één laag met een zijlengte van 200 mm te extruderen en af te drukken en de basisafdrukparameters zoals het aantal druklagen, de breedte van de bovenrand en de breedte van de onderrand werden getest. De dikte van de druklaag is 8 mm en de snelheid van de printerbeweging is 1 500 mm/min.
1.2.3Reologische eigenschapstests
De reologische parameter is een belangrijke evaluatieparameter om de vervorming en werkbaarheid van de slurry te karakteriseren, die kan worden gebruikt om het stroomgedrag van de 3D -printcementslurry te voorspellen. De schijnbare viscositeit weerspiegelt de interne wrijving tussen de deeltjes in de slurry en kan de weerstand van de slurry tegen vervormingsstroom evalueren. Het vermogen van HPMC om het effect van HPMC op de extrudabiliteit van 3D -printmortel weer te geven. Raadpleeg de mengverhouding in tabel 2 om cementpasta P-H0, P-H0.10, P-H0.20, P-H0.30 te bereiden, gebruik een Brookfield DVNext-viscometer met een adapter om zijn reologische eigenschappen te testen. De temperatuur van de testomgeving is (20 ± 2) ° C. De zuivere slurry wordt 10 seconden voorafgesleept bij 60,0 s-1 om de slurry gelijkmatig verdeeld te maken, en vervolgens gedurende 10 s gepauzeerd, en vervolgens neemt de afschuifsnelheid toe van 0,1 s-1 tot 60,0 s-1 en neemt vervolgens af tot 0,1 s-1.
Het Bingham -model getoond in vergelijking. (1) wordt gebruikt om lineair te passen bij de schuifspanning-afschuifcurve in de stabiele fase (afschuifsnelheid is 10,0 ~ 50,0 s-1).
τ = τ0+μγ (1).
waar τ de schuifspanning is; τ0 is de opbrengststress; μ is de plastic viscositeit; γ is de afschuifsnelheid.
Wanneer het op cement gebaseerde materiaal zich in een statische toestand bevindt, vertegenwoordigt de plastic viscositeit μ de mate van moeilijkheid van het colloïdale systeemfalen en de vloeigrensspanning τ0 verwijst naar de minimale spanning die nodig is om de slurry te laten stromen. Het materiaal stroomt alleen wanneer de schuifspanning hoger is dan τ0, dus het kan worden gebruikt om de invloed van HPMC op de stapelbaarheid van 3D -printmortel weer te geven.
1.2.4Mechanische eigenschapstest
Verwijzend naar GB/T 17671-1999 "Testmethode voor de sterkte van cementmortel", werden de mortelspecimens met verschillende HPMC-gehalten bereid volgens de mengverhouding in tabel 2, en hun 28-daagse druk- en buigsterkten werden getest.
Er is geen relevante standaard voor de testmethode van de bindingssterkte tussen lagen van 3D -printmortel. In deze studie werd de splitsingsmethode gebruikt voor de test. Het 3D -printenmortelmonster werd 28 dagen genezen en vervolgens in 3 delen gesneden, respectievelijk a, b, c genaamd. , zoals getoond in figuur 2 (a). De CMT-4204 Universal Testing Machine (bereik 20 kN, nauwkeurigheid Klasse 1, laadsnelheid 0,08 mm/min) werd gebruikt om de driedelige tussenlagenverbinding te laden tot split-storing, zoals weergegeven in figuur 2 (b).
De interlaminaire bindingssterkte Pb van het monster wordt berekend volgens de volgende formule:
Pb = 2fπa = 0.637 FA （2）
waarbij f de faalbelasting van het monster is; A is het gebied van het gesplitste oppervlak van het monster.
1.2.5Micromorfologie
De microscopische morfologie van de monsters bij 3 dagen werd waargenomen met een Quanta 200 scanning elektronenmicroscoop (SEM) van FEI Company, VS.
Posttijd: 27-2022