1.1hilaw na materyales
Ang semento ay nagpatibay ng p · ⅱ 52.5 semento (PC) na ginawa ng nanjing onotian semento halaman, hydroxypropyl methylcellulose, puting pulbos, ang nilalaman ng tubig ay 2.1%, pH halaga ay 6.5 (1%aqueous solution, 25 ℃), ang lagkit ay 95 pa s (2%aqueous solution, 20 ℃), ang dosage (kinakalkula ng cement mass) 0.10%, 0.20%, 0.30%, ayon sa pagkakabanggit; Ang pinong pinagsama -sama ay quartz buhangin na may laki ng butil na 0.212 ~ 0.425 mm.
1.2Paraan ng eksperimento
1.2.1Paghahanda ng materyal
Gamit ang isang mortar mixer ng Model JJ-5, unang ihalo ang HPMC, semento at buhangin nang pantay-pantay, pagkatapos ay magdagdag ng tubig at ihalo para sa 3 min (2 min sa mababang bilis at 1 min sa mataas na bilis), at ang pagsubok sa pagganap ay isinasagawa kaagad pagkatapos ng paghahalo.
1.2.2Mai -print na pagsusuri sa pagganap
Ang pag -print ng mortar ay pangunahing nailalarawan sa pamamagitan ng extrudability at stackability.
Ang mahusay na extrudability ay ang batayan para sa pagsasakatuparan ng pag -print ng 3D, at ang mortar ay kinakailangan upang maging makinis at hindi hadlangan ang pipe sa panahon ng proseso ng extrusion. Mga kinakailangan sa paghahatid. Ang pagtukoy sa GB/T 2419-2005 "Pagpapasiya ng Fluidity of Cement Mortar", ang likido ng mortar na naiwan na nakatayo para sa 0, 20, 40, at 60 min ay nasubok sa pamamagitan ng paglukso sa pagsubok sa talahanayan.
Ang mahusay na stackability ay ang susi sa pagsasakatuparan ng pag -print ng 3D. Kinakailangan na ang nakalimbag na layer ay hindi bumagsak o magbabago nang malaki sa ilalim ng sarili nitong timbang at ang presyon ng itaas na layer. Ang rate ng pagpapanatili ng hugis at paglaban sa pagtagos sa ilalim ng sarili nitong timbang ay maaaring magamit upang komprehensibong makilala ang stackability ng 3D printing mortar.
Ang rate ng pagpapanatili ng hugis sa ilalim ng sarili nitong timbang ay sumasalamin sa antas ng pagpapapangit ng materyal sa ilalim ng sarili nitong timbang, na maaaring magamit upang masuri ang stackability ng mga materyales sa pag -print ng 3D. Ang mas mataas na rate ng pagpapanatili ng hugis, mas maliit ang pagpapapangit ng mortar sa ilalim ng sarili nitong timbang, na kung saan ay mas kaaya -aya sa pag -print. Sanggunian, ilagay ang mortar sa isang cylindrical na amag na may diameter at isang taas na 100 mm, ram at mag -vibrate ng 10 beses, i -scrape ang itaas na ibabaw, at pagkatapos ay iangat ang amag upang subukan ang taas ng pagpapanatili ng mortar, at ang porsyento nito na may paunang taas ay ang rate ng pagpapanatili ng hugis. Ang pamamaraan sa itaas ay ginamit upang subukan ang rate ng pagpapanatili ng hugis ng mortar pagkatapos tumayo para sa 0, 20, 40, at 60 min ayon sa pagkakabanggit.
Ang stackability ng 3D printing mortar ay direktang nauugnay sa setting at hardening na proseso ng materyal mismo, kaya ang pamamaraan ng pagtagos ng pagtagos ay ginagamit upang makuha ang pag-unlad ng higpit o pag-uugali ng istruktura ng konstruksyon ng mga materyales na batay sa semento sa panahon ng proseso ng setting, upang hindi direktang makilala ang stackability. Sumangguni sa JGJ 70 - 2009 "Paraan ng Pagsubok para sa Pangunahing Pagganap ng Building Mortar" upang masubukan ang pagtagos ng pagtagos ng mortar.
Bilang karagdagan, ang isang gantry frame printer ay ginamit upang ma-extrude at i-print ang balangkas ng isang solong-layer na kubo na may haba na bahagi ng 200 mm, at ang pangunahing mga parameter ng pag-print tulad ng bilang ng mga layer ng pag-print, ang lapad ng tuktok na gilid, at ang lapad ng ilalim na gilid ay nasubok. Ang kapal ng layer ng pag -print ay 8 mm, at ang bilis ng paggalaw ng printer ay 1 500 mm/min.
1.2.3Pagsubok sa pag -aari ng rheological
Ang rheological na parameter ay isang mahalagang parameter ng pagsusuri upang makilala ang pagpapapangit at kakayahang magtrabaho ng slurry, na maaaring magamit upang mahulaan ang pag -uugali ng daloy ng slurry ng semento ng 3D. Ang maliwanag na lagkit ay sumasalamin sa panloob na alitan sa pagitan ng mga particle sa slurry at maaaring masuri ang paglaban ng slurry sa daloy ng pagpapapangit. Ang kakayahan ng HPMC upang ipakita ang epekto ng HPMC sa extrudability ng 3D printing mortar. Sumangguni sa ratio ng paghahalo sa Talahanayan 2 upang maghanda ng semento na i-paste ang P-H0, P-H0.10, P-H0.20, P-H0.30, gumamit ng isang Brookfield dvnext viscometer na may isang adapter upang subukan ang mga rheological na katangian nito. Ang temperatura ng pagsubok sa kapaligiran ay (20 ± 2) ° C. Ang dalisay na slurry ay pre-sheared para sa 10 s sa 60.0 s-1 upang gawin ang slurry na pantay na ipinamamahagi, at pagkatapos ay naka-pause para sa 10 s, at pagkatapos ay ang pagtaas ng rate ng paggupit mula sa 0.1 s-1 hanggang 60.0 s-1 at pagkatapos ay bumababa sa 0.1 s-1.
Ang modelo ng Bingham na ipinakita sa Eq. (1) ay ginagamit upang magkakasunod na magkasya sa paggupit ng stress-shear rate curve sa matatag na yugto (ang rate ng paggupit ay 10.0 ~ 50.0 s-1).
τ = τ0+μγ (1).
kung saan ang τ ay ang paggugupit na stress; Ang τ0 ay ang stress ng ani; μ ay ang lagkit ng plastik; γ ay ang rate ng paggupit.
Kapag ang materyal na batay sa semento ay nasa isang static na estado, ang plastik na lagkit μ ay kumakatawan sa antas ng kahirapan ng pagkabigo ng colloidal system, at ang ani stress τ0 ay tumutukoy sa minimum na stress na kinakailangan para sa slurry na dumaloy. Ang materyal ay dumadaloy lamang kapag ang paggugupit ng stress na mas mataas kaysa sa τ0 ay nangyayari, kaya maaari itong magamit upang maipakita ang impluwensya ng HPMC sa stackability ng 3D printing mortar.
1.2.4Pagsubok sa Mekanikal na Pag -aari
Ang pagtukoy sa GB/T 17671-1999 "Paraan ng Pagsubok para sa lakas ng semento mortar", ang mga specimen ng mortar na may iba't ibang mga nilalaman ng HPMC ay inihanda ayon sa paghahalo ng ratio sa Talahanayan 2, at ang kanilang 28-araw na compressive at flexural na lakas ay nasubok.
Walang nauugnay na pamantayan para sa paraan ng pagsubok ng lakas ng bonding sa pagitan ng mga layer ng 3D printing mortar. Sa pag -aaral na ito, ang pamamaraan ng paghahati ay ginamit para sa pagsubok. Ang 3D na pag -print ng mortar na ispesimen ay gumaling para sa 28 d, at pagkatapos ay gupitin sa 3 bahagi, na pinangalanan A, B, C ayon sa pagkakabanggit. , tulad ng ipinapakita sa Figure 2 (a). Ang CMT-4204 Universal Testing Machine (saklaw ng 20 kN, Class Class 1, ang pag-load ng rate na 0.08 mm/min) ay ginamit upang mai-load ang tatlong-bahagi na interlayer junction upang maghiwalay ng pagkabigo sa paghinto, tulad ng ipinapakita sa Larawan 2 (b).
Ang lakas ng interlaminar bond pb ng ispesimen ay kinakalkula ayon sa sumusunod na pormula:
Pb = 2fπa = 0.637 FA （2）
kung saan ang f ay ang pagkabigo ng pag -load ng ispesimen; A ay ang lugar ng split na ibabaw ng ispesimen.
1.2.5Micromorphology
Ang mikroskopikong morphology ng mga specimens sa 3 d ay sinusunod sa isang quanta 200 na pag -scan ng elektron mikroskopyo (SEM) mula sa FEI Company, USA.
Oras ng Mag-post: Sep-27-2022