Studiem vlivu různých dávek hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC) na potiskovatelnost, reologické vlastnosti a mechanické vlastnosti malty pro 3D tisk byla diskutována vhodná dávka HPMC a analyzován mechanismus jejího vlivu v kombinaci s mikroskopickou morfologií. Výsledky ukazují, že se vzrůstajícím obsahem HPMC klesá tekutost malty, tj. se vzrůstajícím obsahem HPMC klesá vytlačovatelnost, ale zlepšuje se schopnost retence tekutosti. Extrudovatelnost; míra zachování tvaru a odolnost proti průniku při vlastní hmotnosti se významně zvyšují se zvýšením obsahu HPMC, to znamená, že se zvýšením obsahu HPMC se zlepšuje stohovatelnost a prodlužuje se doba tisku; z hlediska reologie s S nárůstem obsahu HPMC se výrazně zvýšila zdánlivá viskozita, mez kluzu a plastická viskozita suspenze a zlepšila se stohovatelnost; tixotropie se nejprve zvyšovala a poté snižovala se zvyšováním obsahu HPMC a zlepšovala se potiskovatelnost; zvýšený obsah HPMC Příliš vysoký způsobí zvýšení pórovitosti malty a zvýšení pevnosti. Doporučuje se, aby obsah HPMC nepřesáhl 0,20 %.
V posledních letech se technologie 3D tisku (známá také jako „aditivní výroba“) rychle rozvíjí a je široce používána v mnoha oblastech, jako je bioinženýrství, letecký průmysl a umělecká tvorba. Bezplísňový proces technologie 3D tisku výrazně zlepšil materiál a flexibilitu konstrukčního návrhu a jeho automatizovaný způsob výstavby nejen výrazně šetří pracovní sílu, ale je také vhodný pro stavební projekty v různých drsných prostředích. Spojení technologie 3D tisku a stavebního oboru je inovativní a perspektivní. V současné době materiály na bázi cementu 3D Reprezentativním procesem tisku je proces extruze stohování (včetně obrysového procesu vytváření obrysů) a proces tisku betonu a práškového spojování (proces D-shape). Mezi nimi má proces stohování vytlačováním výhody malých rozdílů od tradičního procesu formování betonu, vysoké proveditelnosti velkorozměrových součástí a stavebních nákladů. Podřadnou výhodou se staly současné výzkumné hotspoty technologie 3D tisku materiálů na bázi cementu.
U materiálů na bázi cementu používaných jako „inkoustové materiály“ pro 3D tisk se jejich požadavky na výkon liší od požadavků na obecné materiály na bázi cementu: na jedné straně existují určité požadavky na zpracovatelnost čerstvě smíchaných materiálů na bázi cementu a stavební proces musí splňovat požadavky hladkého vytlačování, na druhé straně je třeba, aby extrudovaný materiál na bázi cementu byl stohovatelný, to znamená, že se působením vlastní hmotnosti a tlaku výrazně nezbortí ani nedeformuje. horní vrstva. Kromě toho proces laminace 3D tisku vytváří vrstvy mezi vrstvami Aby byly zajištěny dobré mechanické vlastnosti oblasti rozhraní mezi vrstvami, stavební materiály pro 3D tisk by měly mít také dobrou přilnavost. Stručně řečeno, návrh vytlačitelnosti, stohovatelnosti a vysoké adheze je navržen současně. Materiály na bázi cementu jsou jedním z předpokladů pro uplatnění technologie 3D tisku v oblasti stavebnictví. Úprava hydratačního procesu a reologických vlastností cementových materiálů jsou dva důležité způsoby, jak zlepšit výše uvedený tiskový výkon. Úprava hydratačního procesu cementových materiálů Je obtížné provést a snadno způsobit problémy, jako je ucpání potrubí; a regulace reologických vlastností potřebuje zachovat tekutost během procesu tisku a rychlost strukturování po vytlačování. V současném výzkumu se často používají modifikátory viskozity, minerální příměsi, nanojíly atd. k úpravě reologických vlastností cementu na bázi materiálů pro dosažení lepšího tiskového výkonu.
Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) je běžné polymerní zahušťovadlo. Hydroxylové a etherové vazby na molekulárním řetězci mohou být spojeny s volnou vodou prostřednictvím vodíkových vazeb. Zavedením do betonu lze účinně zlepšit jeho soudržnost. a zadržování vody. V současné době se výzkum vlivu HPMC na vlastnosti materiálů na bázi cementu zaměřuje převážně na jeho vliv na tekutost, zadržování vody a reologii a málo výzkumů se věnuje vlastnostem materiálů na bázi cementu pro 3D tisk ( jako je extrudovatelnost, stohovatelnost atd.). Navíc z důvodu chybějících jednotných standardů pro 3D tisk nebyl dosud stanoven způsob hodnocení potisknutelnosti materiálů na bázi cementu. Stohovatelnost materiálu se hodnotí počtem potisknutelných vrstev s výraznou deformací nebo maximální výškou tisku. Výše uvedené metody hodnocení podléhají vysoké subjektivitě, nízké univerzálnosti a těžkopádnému procesu. Metoda hodnocení výkonu má velký potenciál a hodnotu v inženýrských aplikacích.
V tomto článku byly do materiálů na bázi cementu zavedeny různé dávky HPMC, aby se zlepšila potiskovatelnost malty, a účinky dávkování HPMC na vlastnosti malty pro 3D tisk byly komplexně hodnoceny studiem potiskovatelnosti, reologických vlastností a mechanických vlastností. Na základě vlastností jako je tekutost Na základě výsledků hodnocení byla pro ověření tisku vybrána malta smíchaná s optimálním množstvím HPMC a byly testovány příslušné parametry tištěné entity; na základě studia mikroskopické morfologie vzorku byl prozkoumán vnitřní mechanismus vývoje výkonu tiskového materiálu. Zároveň byl založen 3D tiskový materiál na bázi cementu. Komplexní metoda hodnocení tisknutelné výkonnosti za účelem podpory aplikace technologie 3D tisku v oblasti stavebnictví.
Čas odeslání: 27. září 2022