Вивчаючи вплив різних доз гідроксипропілметилцелюлози (ГПМЦ) на придатність для друку, реологічні властивості та механічні властивості розчину для 3D-друку, було обговорено відповідне дозування ГПМЦ і проаналізовано механізм його впливу в поєднанні з мікроскопічною морфологією. Результати показують, що текучість будівельного розчину зменшується зі збільшенням вмісту HPMC, тобто здатність до екструдування зменшується зі збільшенням вмісту HPMC, але здатність до збереження текучості покращується. екструдованість; швидкість збереження форми та стійкість до проникнення під дією власної ваги значно зростають зі збільшенням вмісту HPMC, тобто зі збільшенням вмісту HPMC покращується здатність до штабелювання та подовжується час друку; з точки зору реології, зі збільшенням вмісту HPMC уявна в'язкість, межа текучості та пластична в'язкість суспензії значно зросли, а здатність до штабелювання покращилася; тиксотропія спочатку зростала, а потім знижувалася зі збільшенням вмісту ГПМЦ, а друкованість покращувалася; Збільшення вмісту HPMC Занадто високий призведе до збільшення пористості та міцності розчину. Рекомендується, щоб вміст HPMC не перевищував 0,20%.
Останніми роками технологія 3D-друку (також відома як «аддитивне виробництво») швидко розвивається і широко використовується в багатьох галузях, таких як біоінженерія, аерокосмічна промисловість і творчість. Технологія 3D-друку без цвілі значно покращила матеріал і. Гнучкість структурного дизайну та його автоматизований метод будівництва не тільки значно економить робочу силу, але також підходить для будівельних проектів у різних суворих умовах. Поєднання технології 3D-друку та галузі будівництва є інноваційним та перспективним. В даний час матеріали на основі цементу 3D Типовим процесом друку є процес екструзії (включаючи контурний процес виготовлення контурів) і друк бетону та процес порошкового склеювання (процес D-форми). Серед них процес укладання екструзією має переваги невеликої різниці з традиційним процесом формування бетону, високої можливості використання компонентів великого розміру та вартості будівництва. Меншою перевагою стали нинішні гарячі точки дослідження технології 3D-друку матеріалів на основі цементу.
Для матеріалів на основі цементу, які використовуються як «чорнильні матеріали» для 3D-друку, їхні вимоги до продуктивності відрізняються від вимог до звичайних матеріалів на основі цементу: з одного боку, існують певні вимоги до придатності до роботи свіжозмішаних матеріалів на основі цементу, і процес будівництва повинен відповідати вимогам плавної екструзії. З іншого боку, екструдований матеріал на основі цементу повинен бути штабелюваним, тобто він не буде руйнуватися або значно деформуватися під дією власної ваги та тиску верхній шар. Крім того, процес ламінування 3D-друку робить шари між шарами. Для того, щоб забезпечити хороші механічні властивості міжшарової зони інтерфейсу, будівельні матеріали для 3D-друку також повинні мати хорошу адгезію. Підводячи підсумок, конструкція, що забезпечує екструдування, здатність до штабелювання та високу адгезію, розроблена одночасно. Матеріали на основі цементу є однією з передумов застосування технології 3D-друку в сфері будівництва. Регулювання процесу гідратації та реологічних властивостей цементних матеріалів є двома важливими способами покращити вищезазначену продуктивність друку. Налагодження процесу гідратації цементних матеріалів Важко реалізувати, і легко спричинити такі проблеми, як закупорка труби; і регулювання реологічних властивостей потребує підтримки текучості під час процесу друку та швидкості структурування після екструзійного формування. У поточних дослідженнях модифікатори в’язкості, мінеральні домішки, наноглини тощо часто використовуються для регулювання реологічних властивостей цементної основи. матеріалів для досягнення кращої якості друку.
Гідроксипропілметилцелюлоза (HPMC) є поширеним полімерним загусником. Гідроксильні та ефірні зв’язки в молекулярному ланцюзі можуть з’єднуватися з вільною водою через водневі зв’язки. Введення його в бетон може ефективно поліпшити його когезію. і утримання води. В даний час дослідження впливу HPMC на властивості матеріалів на основі цементу здебільшого зосереджені на його впливі на текучість, утримання води та реологію, і мало досліджень було проведено щодо властивостей матеріалів на основі цементу для 3D-друку ( такі як екструдування, укладання тощо). Крім того, через відсутність єдиних стандартів для 3D-друку метод оцінки придатності для друку матеріалів на основі цементу ще не встановлено. Укладальність матеріалу оцінюється кількістю друкованих шарів зі значною деформацією або максимальною висотою друку. Вищезазначені методи оцінювання мають високу суб’єктивність, низьку універсальність і громіздкий процес. Метод оцінки продуктивності має великий потенціал і цінність в інженерному застосуванні.
У цій статті різні дози HPMC були введені в матеріали на основі цементу, щоб покращити придатність для друку розчину, і вплив дозування HPMC на властивості розчину для 3D-друку було всебічно оцінено шляхом вивчення придатності до друку, реологічних і механічних властивостей. На основі таких властивостей, як текучість. На основі результатів оцінювання розчин, змішаний з оптимальною кількістю HPMC, був обраний для перевірки друку, а також перевірені відповідні параметри друкованого об’єкта; на основі вивчення мікроскопічної морфології зразка було досліджено внутрішній механізм еволюції характеристик друкованого матеріалу. У той же час було створено 3D-друк матеріалів на основі цементу. Комплексний метод оцінки ефективності друку з метою сприяння застосуванню технології 3D-друку в галузі будівництва.
Час публікації: 27 вересня 2022 р