Door het effect van verschillende doseringen hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) op de printbaarheid, reologische eigenschappen en mechanische eigenschappen van 3D-printmortel te bestuderen, werd de juiste dosering van HPMC besproken en werd het invloedsmechanisme ervan geanalyseerd in combinatie met de microscopische morfologie.De resultaten laten zien dat de vloeibaarheid van de mortel afneemt met de toename van het HPMC-gehalte, dat wil zeggen dat de extrudeerbaarheid afneemt met de toename van het HPMC-gehalte, maar dat het vermogen om de vloeibaarheid vast te houden verbetert.Extrudeerbaarheid;de vormvastheid en penetratieweerstand onder eigen gewicht nemen aanzienlijk toe met de toename van het HPMC-gehalte, dat wil zeggen dat met de toename van het HPMC-gehalte de stapelbaarheid verbetert en de printtijd wordt verlengd;vanuit het oogpunt van reologie, met de toename van het HPMC-gehalte, namen de schijnbare viscositeit, vloeispanning en plastische viscositeit van de slurry aanzienlijk toe en verbeterde de stapelbaarheid;de thixotropie nam eerst toe en nam vervolgens af met de toename van het HPMC-gehalte, en de bedrukbaarheid verbeterde;het gehalte aan HPMC neemt toe. Te hoog zal de porositeit van de mortel vergroten en de sterkte vergroten. Het wordt aanbevolen dat het gehalte aan HPMC niet hoger is dan 0,20%.
De afgelopen jaren heeft de technologie van 3D-printen (ook bekend als ‘additive manufacturing’) zich snel ontwikkeld en op grote schaal gebruikt op veel gebieden, zoals bio-engineering, ruimtevaart en artistieke creatie.Het schimmelvrije proces van de 3D-printtechnologie heeft het materiaal aanzienlijk verbeterd en de flexibiliteit van het structurele ontwerp en de geautomatiseerde constructiemethode bespaart niet alleen veel mankracht, maar is ook geschikt voor bouwprojecten in verschillende zware omgevingen.De combinatie van 3D-printtechnologie en het bouwveld is innovatief en veelbelovend.Momenteel zijn op cement gebaseerde materialen 3D. Het representatieve printproces is het extrusie-stapelproces (inclusief het contourproces contourcrafting) en het betonprint- en poederbindingsproces (D-vormproces).Onder hen heeft het extrusiestapelproces de voordelen van een klein verschil met het traditionele betongietproces, een hoge haalbaarheid van componenten van groot formaat en constructiekosten.Het inferieure voordeel is de huidige onderzoekshotspot van de 3D-printtechnologie van op cement gebaseerde materialen geworden.
Voor materialen op cementbasis die worden gebruikt als “inktmaterialen” voor 3D-printen, zijn de prestatie-eisen anders dan die van algemene materialen op cementbasis: enerzijds zijn er bepaalde eisen aan de verwerkbaarheid van vers gemengde materialen op cementbasis, en het bouwproces moet voldoen aan de eisen van soepele extrusie. Aan de andere kant moet het geëxtrudeerde materiaal op cementbasis stapelbaar zijn, dat wil zeggen dat het niet in significante mate zal instorten of vervormen onder invloed van zijn eigen gewicht en de druk van de bovenste laag.Bovendien maakt het lamineerproces van 3D-printen de lagen tussen de lagen. Om de goede mechanische eigenschappen van het tussenlaaginterfacegebied te garanderen, moeten de 3D-geprinte bouwmaterialen ook een goede hechting hebben.Samenvattend wordt het ontwerp van de extrudeerbaarheid, stapelbaarheid en hoge hechting tegelijkertijd ontworpen.Cementgebaseerde materialen zijn een van de voorwaarden voor de toepassing van 3D-printtechnologie in de bouwsector.Het aanpassen van het hydratatieproces en de reologische eigenschappen van cementachtige materialen zijn twee belangrijke manieren om de bovengenoemde printprestaties te verbeteren.Aanpassing van het hydratatieproces van cementachtige materialen Het is moeilijk te implementeren en het is gemakkelijk om problemen te veroorzaken, zoals verstopping van leidingen;en de regulering van reologische eigenschappen moet de vloeibaarheid tijdens het printproces en de structureringssnelheid na extrusiegieten behouden. In het huidige onderzoek worden viscositeitsmodificatoren, minerale mengsels, nanokleien, enz. vaak gebruikt om de reologische eigenschappen van op cement gebaseerde materialen aan te passen. materialen om betere afdrukprestaties te bereiken.
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een veelgebruikt polymeerverdikkingsmiddel.De hydroxyl- en etherbindingen op de moleculaire keten kunnen via waterstofbruggen worden gecombineerd met vrij water.Door het in beton te introduceren, kan de samenhang ervan effectief worden verbeterd.en waterretentie.Momenteel is het onderzoek naar het effect van HPMC op de eigenschappen van cementgebaseerde materialen vooral gericht op het effect ervan op de vloeibaarheid, waterretentie en reologie, en er is weinig onderzoek gedaan naar de eigenschappen van 3D-printende cementgebaseerde materialen. zoals extrudeerbaarheid, stapelbaarheid, enz.).Bovendien is, vanwege het ontbreken van uniforme normen voor 3D-printen, de evaluatiemethode voor de printbaarheid van materialen op cementbasis nog niet vastgesteld.De stapelbaarheid van het materiaal wordt beoordeeld aan de hand van het aantal bedrukbare lagen met aanzienlijke vervorming of de maximale afdrukhoogte.De bovenstaande evaluatiemethoden zijn onderhevig aan een hoge subjectiviteit, een slechte universaliteit en een omslachtig proces.De prestatie-evaluatiemethode heeft een groot potentieel en waarde in technische toepassingen.
In dit artikel werden verschillende doseringen HPMC geïntroduceerd in materialen op cementbasis om de printbaarheid van mortel te verbeteren, en de effecten van HPMC-dosering op de eigenschappen van 3D-printmortel werden uitgebreid geëvalueerd door de printbaarheid, reologische eigenschappen en mechanische eigenschappen te bestuderen.Gebaseerd op eigenschappen zoals vloeibaarheid. Op basis van de evaluatieresultaten werd de mortel gemengd met de optimale hoeveelheid HPMC geselecteerd voor drukverificatie, en werden de relevante parameters van de gedrukte entiteit getest;Gebaseerd op de studie van de microscopische morfologie van het monster, werd het interne mechanisme van de prestatie-evolutie van het printmateriaal onderzocht.Tegelijkertijd werd het 3D-printen van cementgebaseerd materiaal ontwikkeld.Een uitgebreide evaluatiemethode van printbare prestaties om de toepassing van 3D-printtechnologie op het gebied van de bouw te bevorderen.
Posttijd: 27 september 2022