1.1raaka -aineet
Sementti hyväksyy p · ⅱ 52,5 sementin (PC), joka on tuottanut Nanjing Onotian sementtilaitos, hydroksipropyylimetyyliselluloosa, valkoinen jauhe, vesipitoisuus 2,1%, pH -arvo on 6,5 (1%vesiliuos, 25 ℃), viskositeetti on 95 PA S (2%vesipitoinen liuos, 20 ℃). Vastaavasti 0,10%, 0,20%, 0,30%; Hieno aggregaatti on kvartsihiekka, jonka hiukkaskoko on 0,212 ~ 0,425 mm.
1.2kokeilumenetelmä
1.2.1Materiaalivalmistus
Sekoita ensin HPMC, sementti ja hiekka mallin JJ-5-mallin JJ 5 -sekoittimella, lisää sitten vettä ja sekoita 3 minuutin ajan (2 minuuttia alhaisella nopeudella ja 1 minuutin nopeudella), ja suorituskykykoe suoritetaan heti sekoittamisen jälkeen.
1.2.2Tulostettava suorituskyvyn arviointi
Laastin tulostettavuudelle on ominaista pääasiassa suulakepuristus ja pinottavuus.
Hyvä suulakepuristus on perusta 3D -tulostuksen toteuttamiselle, ja laastin on oltava sileä eikä estä putkea suulakepuristusprosessin aikana. Toimitusvaatimukset. Viitaten GB/T 2419-2005 ”Sementtilaastin juoksevuuden määrittämiselle”, laastin juoksevuus, joka jätettiin seisomaan 0, 20, 40 ja 60 minuutin ajan, testattiin hyppäämispöytätestillä.
Hyvä pinottavuus on avain 3D -tulostuksen toteuttamiseen. Vaaditaan, että painettu kerros ei romahta tai muodonmuutos merkittävästi oman painonsa ja ylemmän kerroksen paineessa. Muodon pidätysnopeutta ja tunkeutumiskestävyyttä sen oman painon alla voidaan käyttää 3D -tulostuslaastin pinottavuuden karakterisoimiseksi kattavasti.
Muodon pidätysnopeus oman painonsa alla heijastaa materiaalin muodonmuutosta astetta oman painonsa alla, jota voidaan käyttää 3D -tulostusmateriaalien pinottavuuden arviointiin. Mitä korkeampi muodon retentioaste, sitä pienempi laastin muodonmuutos on oman painonsa alla, mikä edistää tulostamista. Viittaus, laita laasti lieriömäiseen muottiin, jonka halkaisija ja korkeus on 100 mm, RAM ja värähtele 10 kertaa, raaputa ylempi pinta ja nosta sitten muotti laastin retentiokorkeuden testaamiseksi, ja sen prosenttiosuus alkuperäisellä korkeudella on muodon säilytysnopeus. Edellä mainittua menetelmää käytettiin laastin muodon retentioasteen testaamiseen sen jälkeen, kun se on seisonut vastaavasti 0, 20, 40 ja 60 min.
3D-tulostuslaastin pinottavuus liittyy suoraan itse materiaalin asetus- ja kovettumisprosessiin, joten tunkeutumisvastusmenetelmää käytetään sementtipohjaisten materiaalien jäykkyyden kehityksen tai rakenteellisen rakennuskäyttäytymisen saamiseksi asetusprosessin aikana, jotta pinottavuus karakterisoidaan epäsuorasti. Katso JGJ 70 - 2009 “Testimenetelmä rakennuslaastin perussuorituskyvystä” laastin tunkeutumiskestävyyden testaamiseksi.
Lisäksi käytettiin porttikehyksen tulostinta yksikerroksisen kuution ääriviivat ja tulostamaan sivupituuden ollessa 200 mm ja perustulostusparametrit, kuten tulostuskerrosten lukumäärä, yläreunan leveys ja alareunan leveys. Tulostuskerroksen paksuus on 8 mm ja tulostimen liikkeenopeus on 1 500 mm/min.
1.2.3Reologinen ominaisuustestaus
Reologinen parametri on tärkeä arviointiparametri lietteen muodonmuutoksen ja työstettävyyden karakterisoimiseksi, jota voidaan käyttää 3D -tulostussementin lietteen virtauskäyttäytymisen ennustamiseen. Ilmeinen viskositeetti heijastaa lietteen hiukkasten välistä sisäistä kitkaa ja pystyy arvioimaan lietteen vastus muodonmuutosvirtaukseen. HPMC: n kyky heijastaa HPMC: n vaikutusta 3D -tulostuslaastin suulakepuristukseen. Katso taulukon 2 sekoitussuhde sementtipasta P-H0, P-H0.10, P-H0.20, P-H0.30, käytä Brookfield DVNEXT -viisometriä sovittimen kanssa sen reologisten ominaisuuksien testaamiseksi. Testiympäristön lämpötila on (20 ± 2) ° C. Puhdas liette on valmistettu 10 sekunnin ajan 60,0 s-1: n nopeudella, jotta lietteet jakautuvat tasaisesti ja keskeytetään sitten 10 sekunnin ajan, ja sitten leikkausnopeus nousee 0,1 s-1: stä 60,0 s-1: een ja laskee sitten 0,1 s-1: een.
Bingham -malli esitetty Eq. (1) käytetään lineaarisesti leikkausjännityksen leikkauskäyrän sovittamiseen stabiilissa vaiheessa (leikkausnopeus on 10,0 ~ 50,0 s-1).
τ = τ0+μγ (1).
missä τ on leikkausjännitys; τ0 on saantojännitys; μ on muovinen viskositeetti; γ on leikkausnopeus.
Kun sementtipohjainen materiaali on staattisessa tilassa, muovinen viskositeetti μ edustaa kolloidisen järjestelmän vian vaikeusastetta, ja saantojännitys τ0 viittaa vähimmäisjännitykseen, joka tarvitaan lietteen virtaukseen. Materiaali virtaa vain, kun leikkausjännitys kuin τ0 tapahtuu, joten sitä voidaan käyttää heijastamaan HPMC: n vaikutusta 3D -tulostuslaastin pinottavuuteen.
1.2.4Mekaaninen ominaisuustesti
Viitaten GB/T 17671-1999 ”Sementtilaastin lujuuden testausmenetelmä”, erilaiset HPMC-pitoisuudet laastinäytteet valmistettiin taulukon 2 sekoitussuhteen mukaisesti ja niiden 28 päivän puristus- ja taipumisvahvuudet testattiin.
3D -tulostuslaastin kerrosten välillä ei ole merkityksellistä standardia sidoslujuudelle. Tässä tutkimuksessa testissä käytettiin halkaisumenetelmää. 3D -tulostuslaastinäyte parannettiin 28 vuorokauden ajan ja leikattiin sitten 3 osaan, nimeltään A, B, C. , kuten kuvassa 2 (a) esitetään. CMT-4204 Universal Test -konetta (alue 20 kN, tarkkuusluokka 1, lastausnopeutta 0,08 mm/min) käytettiin kolmenoston välikerroksen liitosten lataamiseen jakamaan vikapysähdykseen, kuten kuvassa 2 (b) esitetään.
Näytteen interlaminaarinen sidoslujuus PB lasketaan seuraavan kaavan mukaan:
Pb = 2fπa = 0,637 fa （2）
missä f on näytteen vikakuorma; A on näytteen jaetun pinnan alue.
1.2.5Mikromorfologia
Näytteiden mikroskooppista morfologiaa 3 vuorokauden kohdalla havaittiin Quanta 200 Scaning Elektronimikroskoopilla (SEM) FEI Company, USA.
Viestin aika: SEP-27-2022