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研究3D打印混凝土的性能

更新时间: 2024-10-09 11:14:51  查看次数: 61    
A.V. Rahul 等人提出了评估 3D 打印混凝土墙壁孔隙度和界面剪切强度的办法。孔隙度是从混凝土体还有水平层和垂直层之间的界面里取样本来看的。结果是,和铸型混凝土比,大块的混凝土孔隙率降低了 6 - 8%,但水平层和垂直层界面的孔隙率分别高了 11 - 14% 和 10 - 16%。虽然 3D 打印的东西整体密度大些,可界面比较弱,孔隙率也大。又通过直接剪切实验进一步评价了界面剪切强度。和浇铸成型的混凝土抗剪强度比,水平层和垂直层的界面抗剪强度分别降低了 24 - 25% 和 22 - 30%。
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3D 打印混凝土抗压强度在不同方向加载测试结果差不多,但和浇筑成型的混凝土比降低了 12 - 22%。这抗压强度降低可能是因为 3D 打印混凝土构件里孔隙率高。现在 3D 打印水泥基材料性能测试指标没统一标准,而且它的性能和打印机类型、打印参数这些因素关系很近,所以各个文献里测的数据没法互相比较,得结合自己的实验设备和条件,选合适的测试方法做实验。能打印的水泥基材料和其他胶凝材料一样,表现像粘塑性的宾汉姆流体,得高于临界屈服应力才流动,流动时会有粘性表现,剪切速率和塑性粘度成正比。对 3D 打印来说,材料就经过很短的泵送和沉积阶段,大部分打印时间都在静止状态。
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触变性是表现胶凝材料的一个重要性质,现在大家普遍认可的触变性定义是:对之前静止的样品让它流动时,粘度会随时间一直下降,等流动少了或者停了,粘度又会恢复,是个能反过来的过程,和粘弹性效应有关。