A hidroxi-propil-metil-cellulóz (HPMC) különböző dózisainak a 3D nyomdahabarcs nyomtathatóságára, reológiai tulajdonságaira és mechanikai tulajdonságaira gyakorolt hatásának vizsgálatával megvitatásra került a HPMC megfelelő adagolása, valamint hatásmechanizmusának vizsgálata a mikroszkópos morfológiával kombinálva. Az eredmények azt mutatják, hogy a habarcs folyékonysága a HPMC-tartalom növekedésével csökken, azaz a HPMC-tartalom növekedésével csökken az extrudálhatóság, de javul a folyékonyság-megtartó képesség. Extrudálhatóság; az önsúly alatti formatartási arány és a behatolási ellenállás jelentősen megnő a HPMC tartalom növekedésével, azaz a HPMC tartalom növekedésével javul a halmozás, és meghosszabbodik a nyomtatási idő; reológiai szempontból a HPMC-tartalom növekedésével a hígtrágya látszólagos viszkozitása, folyási feszültsége és képlékeny viszkozitása jelentősen megnőtt, a halmozhatóság javult; a tixotrópia először nőtt, majd a HPMC-tartalom növekedésével csökkent, és javult a nyomtathatóság; a HPMC-tartalom megnövekedett A túl magas habarcs porozitása és szilárdsága nő. Javasoljuk, hogy a HPMC-tartalom ne haladja meg a 0,20%-ot.
Az elmúlt években a 3D nyomtatás (más néven „additív gyártás”) technológia gyorsan fejlődött, és széles körben alkalmazzák számos területen, például a biomérnöki területen, a repülőgépiparban és a művészeti alkotásban. A 3D nyomtatási technológia penészmentes folyamata nagymértékben javította az anyagokat és a szerkezeti tervezés rugalmassága és automatizált építési módja nemcsak nagymértékben munkaerőt takarít meg, hanem alkalmas különféle zord körülmények között végzett építési projektekhez is. A 3D nyomtatási technológia és az építőipar kombinációja innovatív és ígéretes. Jelenleg a cement alapú anyagok 3D A nyomtatás reprezentatív folyamata az extrudálásos halmozási eljárás (beleértve a kontúrfolyamat kontúrkészítést) és a betonnyomtatási és porragasztási eljárás (D-shape eljárás). Ezek közül az extrudálási halmozási eljárás előnye, hogy kis eltérést mutat a hagyományos betonöntési eljárástól, nagy méretű alkatrészek kivitelezhetőségét és építési költségeket. Az alsóbbrendű előny a cement alapú anyagok 3D nyomtatási technológiájának jelenlegi kutatási hotspotja lett.
A 3D nyomtatáshoz „tintaanyagként” használt cement alapú anyagok teljesítménykövetelményei eltérnek az általános cementalapú anyagokétól: egyrészt a frissen kevert cementalapú anyagok megmunkálhatóságára is vonatkoznak bizonyos követelmények, ill. az építési folyamatnak meg kell felelnie a sima extrudálás követelményeinek, másrészt az extrudált cement alapú anyagnak egymásra rakhatónak kell lennie, azaz nem esik össze, nem deformálódik jelentősen saját súlya és a nyomás hatására. felső réteg. Ezenkívül a 3D nyomtatás laminálási folyamata a rétegeket rétegek közé teszi A rétegközi felület jó mechanikai tulajdonságainak biztosítása érdekében a 3D nyomtatás építőanyagainak is jó tapadásúaknak kell lenniük. Összefoglalva, az extrudálhatóság, egymásra rakhatóság és a nagy tapadás kialakítása egyszerre van kialakítva. A 3D nyomtatási technológia építőipari alkalmazásának egyik előfeltétele a cement alapú anyagok. A hidratációs folyamat és a cementkötésű anyagok reológiai tulajdonságainak beállítása két fontos módja a fenti nyomtatási teljesítmény javításának. A cementkötésű anyagok hidratációs folyamatának beállítása Nehezen kivitelezhető, és könnyen okozhat olyan problémákat, mint a csőelzáródások; a reológiai tulajdonságok szabályozásának pedig meg kell őriznie a folyékonyságot a nyomtatási folyamat során és a strukturálási sebességet az extrudálás után. A jelenlegi kutatások során gyakran alkalmaznak viszkozitásmódosítókat, ásványi adalékanyagokat, nanoagyagokat stb. a cement alapú anyagok reológiai tulajdonságainak beállítására. anyagokat a jobb nyomtatási teljesítmény elérése érdekében.
A hidroxi-propil-metil-cellulóz (HPMC) egy gyakori polimer sűrítőanyag. A molekulaláncon lévő hidroxil- és éterkötések hidrogénkötéseken keresztül kombinálhatók szabad vízzel. A betonba való bejuttatás hatékonyan javíthatja a kohézióját. és vízvisszatartás. Jelenleg a HPMC cement alapú anyagok tulajdonságaira gyakorolt hatásával foglalkozó kutatások leginkább a folyékonyságra, vízvisszatartásra és reológiára gyakorolt hatására irányulnak, a 3D-s nyomtatáshoz használt cement alapú anyagok tulajdonságairól pedig kevés kutatást végeztek ( mint például az extrudálhatóság, egymásra rakhatóság stb.). Ráadásul a 3D nyomtatásra vonatkozó egységes szabványok hiánya miatt a cement alapú anyagok nyomtathatóságának értékelési módszere még nem született meg. Az anyag egymásra rakhatóságát a jelentős deformációjú nyomtatható rétegek száma vagy a maximális nyomtatási magasság határozza meg. A fenti értékelési módszerek nagy szubjektivitásnak, gyenge egyetemességnek és nehézkes folyamatnak vannak kitéve. A teljesítményértékelési módszer nagy potenciállal és értékkel bír a mérnöki alkalmazásokban.
Ebben a cikkben különböző dózisú HPMC-t vezettek be cement alapú anyagokba a habarcs nyomtathatóságának javítása érdekében, és a HPMC adagolásának a 3D nyomtatóhabarcs tulajdonságaira gyakorolt hatását átfogóan értékelték a nyomtathatóság, a reológiai és a mechanikai tulajdonságok tanulmányozásával. Olyan tulajdonságok alapján, mint a folyékonyság Az értékelési eredmények alapján az optimális mennyiségű HPMC-vel kevert habarcsot választottuk ki a nyomtatási ellenőrzéshez, és teszteltük a nyomtatott egység releváns paramétereit; a minta mikroszkópos morfológiájának vizsgálata alapján feltártam a nyomdaanyag teljesítményevolúciójának belső mechanizmusát. Ezzel egy időben létrejött a 3D nyomtatás cement alapú anyag. A nyomtatható teljesítmény átfogó értékelési módszere a 3D nyomtatási technológia építőipari alkalmazásának elősegítésére.
Feladás időpontja: 2022. szeptember 27