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3D打印砂浆

更新时间: 2024-10-22 17:30:19  查看次数: 99    
Yu Zhang 和 Qian Ye 在实验里分别加了纳米黏土和凹凸棒土做触变性实验。实验表明这两种加进去都能提升砂浆的触变性,不过因为测试方法和配比不一样,所以这两种触变剂产生的效果没法比较。在触变值差不多的情况下,纳米黏土需要的掺量比凹凸棒土少很多。比如水灰比是 0.34 的时候,纳米黏土掺量是 0.6,对应相同触变值的凹凸棒土掺量是 2%。就是说当触变剂的话,纳米黏土的增稠效果比凹凸棒土强。这是因为纳米黏土的颗粒是纳米级的,比表面积大,表面能高,能大大提升浆体的粘性。而且因为它颗粒小,能有效填满水泥和砂之间的小空隙。同时纳米黏土的微观结构是针状的,在剪切力作用下会顺着剪切流动的方向排列,静止的时候会形成网状结构,大大增强絮凝能力,所以就增加了材料的触变性。从实验结果能看出来,拌合物的触变值会随着纳米黏土和凹凸棒土掺量的增加而增加,塑性粘度也会随着触变剂含量增加而增加。浆体的屈服应力有点偏差,但总体规律还是增加的。同样要指出的是,因为凹凸棒土的粒径不是纳米级的,所以比表面积比纳米黏土低,掺量多了会让砂浆有一定程度的泌水,所以表现出数据稳定性比较差。Qian Ye 在文章里也说触变剂加太多会让砂浆泌水。
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3D 打印的砂浆材料得满足触变性要求才能打印得好,就是既要能保持足够的流动度从输送系统里挤出来,又能在挤出后有足够的保塌性;既要在受剪切的时候能好好挤出来,又能承受不断建造堆积的重量,所以要求砂浆的粘度和触变值既不能太高也不能太低。现在对 3D 打印混凝土性能的指标还没有统一标准。现在关于可挤出性的评价方法一般都是连续堆积打印,通过打印出来的混凝土条带的连续性和变形情况来表现。

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Yi Wei 等人通过流变学的参数来表现 3D 打印混凝土的可建造性,通过连续打印观察砂浆配比的可建造性。这篇文章用砂浆的跳桌流动半径当指标,建立跳桌流动半径和可建造性的相关性,还给出了适合打印的窗口范围。本文也会通过跳桌流动度测试来表现砂浆的可建造性,并且和相关文章的结果对比,选合适的砂浆配比。3D 打印出来的砂浆有良好的可堆积性能,这对新拌浆体的力学性能提出了更高要求。对于可堆积性,大部分研究者直接通过连续打印,用能打印的最高层数来表现可堆积性,但是因为仪器设备和打印方法不一样,所以测出来的结果没法横向比较。