S preučevanjem vpliva različnih odmerkov hidroksipropil metilceluloze (HPMC) na tiskanje, reološke lastnosti in mehanske lastnosti malte za 3D tiskanje smo razpravljali o ustreznem odmerku HPMC in analizirali mehanizem njegovega vpliva v kombinaciji z mikroskopsko morfologijo.Iz rezultatov je razvidno, da se fluidnost malte z večanjem vsebnosti HPMC zmanjšuje, to pomeni, da se s povečevanjem vsebnosti HPMC zmanjšuje ekstrudabilnost, izboljšuje pa se sposobnost zadrževanja fluidnosti.Ekstrudabilnost;stopnja zadrževanja oblike in odpornost proti penetraciji pod lastno težo se znatno povečata s povečanjem vsebnosti HPMC, to pomeni, da se s povečanjem vsebnosti HPMC izboljša zlaganje in čas tiskanja se podaljša;z vidika reologije, s povečanjem vsebnosti HPMC, so se navidezna viskoznost, meja tečenja in plastična viskoznost gnojevke znatno povečali, izboljšala pa se je tudi sposobnost zlaganja;tiksotropija se je najprej povečala, nato pa zmanjšala z večanjem vsebnosti HPMC, izboljšala pa se je tudi sposobnost tiskanja;povečana vsebnost HPMC. Previsoka bo povzročila povečanje poroznosti malte in trdnosti. Priporočljivo je, da vsebnost HPMC ne presega 0,20 %.
V zadnjih letih se je tehnologija 3D-tiskanja (znana tudi kot »aditivna proizvodnja«) hitro razvila in se široko uporablja na številnih področjih, kot so bioinženiring, letalstvo in umetniško ustvarjanje.Postopek tehnologije 3D-tiskanja brez plesni je močno izboljšal material in prilagodljivost konstrukcijskega načrta ter njegova avtomatizirana konstrukcijska metoda ne le močno prihranita delovno silo, ampak je primerna tudi za gradbene projekte v različnih težkih okoljih.Kombinacija tehnologije 3D tiskanja in gradbenega področja je inovativna in obetavna.Trenutno so materiali na osnovi cementa 3D. Reprezentativni postopek tiskanja je postopek ekstruzijskega zlaganja (vključno s konturnim postopkom izdelave kontur) ter tiskanje na beton in postopek praškastega lepljenja (proces D-oblike).Med njimi ima postopek ekstruzijskega zlaganja prednosti majhne razlike v primerjavi s tradicionalnim postopkom oblikovanja betona, visoke izvedljivosti komponent velikih dimenzij in stroškov gradnje.Slabša prednost so postale trenutne raziskovalne žarišča tehnologije 3D tiskanja materialov na osnovi cementa.
Za materiale na osnovi cementa, ki se uporabljajo kot "materiali s črnilom" za 3D-tiskanje, so njihove zahteve glede učinkovitosti drugačne od tistih za splošne materiale na osnovi cementa: na eni strani obstajajo določene zahteve glede uporabnosti sveže zmešanih materialov na osnovi cementa in gradbeni proces mora izpolnjevati zahteve gladkega iztiskanja. Po drugi strani pa mora biti ekstrudirani material na osnovi cementa mogoče zlagati na enega, kar pomeni, da se ne bo zrušil ali bistveno deformiral pod vplivom lastne teže in pritiska zgornji sloj.Poleg tega postopek laminacije 3D-tiskanja naredi plasti med plastmi. Da bi zagotovili dobre mehanske lastnosti vmesnega območja vmesnega sloja, morajo imeti gradbeni materiali za 3D-tiskanje tudi dober oprijem.Če povzamemo, zasnova zmožnosti ekstrudiranja, zlaganja in visokega oprijema je zasnovana hkrati.Materiali na osnovi cementa so eden od predpogojev za uporabo tehnologije 3D tiskanja na področju gradbeništva.Prilagoditev postopka hidratacije in reoloških lastnosti cementnih materialov sta dva pomembna načina za izboljšanje zgornje zmogljivosti tiskanja.Prilagoditev postopka hidratacije cementnih materialov Težko ga je izvesti in lahko povzroči težave, kot je zamašitev cevi;in regulacija reoloških lastnosti mora ohraniti fluidnost med postopkom tiskanja in hitrost strukturiranja po ekstrudiranem oblikovanju. V trenutnih raziskavah se modifikatorji viskoznosti, mineralni dodatki, nanogline itd. pogosto uporabljajo za prilagajanje reoloških lastnosti cementa na osnovi cementa. materialov za doseganje boljše učinkovitosti tiskanja.
Hidroksipropil metilceluloza (HPMC) je pogost polimerni zgoščevalec.Hidroksilne in etrske vezi na molekularni verigi se lahko povežejo s prosto vodo preko vodikovih vezi.Če ga vnesemo v beton, lahko učinkovito izboljšamo njegovo kohezijo.in zadrževanje vode.Trenutno so raziskave o vplivu HPMC na lastnosti materialov na osnovi cementa večinoma osredotočene na njegov učinek na fluidnost, zadrževanje vode in reologijo, o lastnostih 3D tiskanja materialov na osnovi cementa pa je bilo narejenih malo raziskav ( kot so ekstrudiranje, zlaganje itd.).Poleg tega zaradi pomanjkanja enotnih standardov za 3D-tiskanje še ni vzpostavljena metoda ocenjevanja tiskanja materialov na osnovi cementa.Sposobnost zlaganja materiala se ocenjuje s številom natisljivih plasti z veliko deformacijo ali največjo višino tiska.Zgornje metode vrednotenja so podvržene veliki subjektivnosti, slabi univerzalnosti in okornemu postopku.Metoda ocenjevanja uspešnosti ima velik potencial in vrednost v inženirski uporabi.
V tem prispevku so bili različni odmerki HPMC uvedeni v materiale na osnovi cementa, da bi izboljšali možnost tiskanja malte, učinki odmerka HPMC na lastnosti malte za 3D-tiskanje pa so bili celovito ovrednoteni s preučevanjem možnosti tiskanja, reoloških lastnosti in mehanskih lastnosti.Na podlagi lastnosti, kot je fluidnost. Na podlagi rezultatov ocenjevanja je bila za preverjanje tiska izbrana malta, pomešana z optimalno količino HPMC, in preizkušeni so bili ustrezni parametri natisnjene entitete;na podlagi študije mikroskopske morfologije vzorca je bil raziskan notranji mehanizem evolucije zmogljivosti tiskarskega materiala.Hkrati je bil vzpostavljen 3D-tiskanje materiala na osnovi cementa.Celovita metoda ocenjevanja zmogljivosti tiskanja za spodbujanje uporabe tehnologije 3D tiskanja na področju gradbeništva.
Čas objave: 27. september 2022