1.1matières premières
Le ciment adopte P · ⅱ 52,5 ciment (PC) produit par une usine de ciment onotienne Nanjing, l'hydroxypropyl méthylcellulose, la poudre blanche, la teneur en eau est de 2,1%, la valeur du pH est de 6,5 (solution aqueuse à 1%, 25 ℃), la viscosité est de 95 pa (2% de solution aqueuse, 20 ℃), le dosage (calculé par le ciment) est 0%, 20 ℃), le dosage (Calculated By Camen 0,10%, 0,20%, 0,30%, respectivement; L'agrégat fin est du sable de quartz avec une taille de particules de 0,212 ~ 0,425 mm.
1.2méthode d'expérience
1.2.1Préparation des matériaux
À l'aide d'un mélangeur de mortier de modèle JJ-5, mélangez d'abord le HPMC, le ciment et le sable uniformément, puis ajouter de l'eau et mélanger pendant 3 min (2 min à basse vitesse et 1 min à grande vitesse), et le test de performance est effectué immédiatement après le mélange.
1.2.2Évaluation des performances imprimables
L'imprimabilité du mortier est principalement caractérisée par l'extrudabilité et la pile.
Une bonne extrudabilité est la base pour réaliser l'impression 3D, et le mortier doit être lisse et ne pas bloquer le tuyau pendant le processus d'extrusion. Exigences de livraison. Se référant à GB / T 2419-2005 «Détermination de la fluidité du mortier de ciment», la fluidité du mortier qui a été laissée debout de 0, 20, 40 et 60 min a été testée par test de table à saut.
Une bonne piledabilité est la clé pour réaliser l'impression 3D. Il est nécessaire que la couche imprimée ne s'effondre pas ou ne se déforme pas considérablement sous son propre poids et la pression de la couche supérieure. Le taux de rétention de forme et la résistance à la pénétration sous son propre poids peuvent être utilisés pour caractériser de manière globale la pilenabilité du mortier d'impression 3D.
Le taux de rétention de forme sous son propre poids reflète le degré de déformation du matériau dans son propre poids, qui peut être utilisé pour évaluer la pilenabilité des matériaux d'impression 3D. Plus le taux de rétention de forme est élevé, plus la déformation du mortier est faible sous son propre poids, ce qui est plus propice à l'impression. Référence, placez le mortier dans un moule cylindrique avec un diamètre et une hauteur de 100 mm, RAM et vibre 10 fois, grattez la surface supérieure, puis soulevez le moule pour tester la hauteur de rétention du mortier, et le pourcentage de celui-ci avec la hauteur initiale est le taux de rétention de forme. La méthode ci-dessus a été utilisée pour tester le taux de rétention de forme du mortier après une position de 0, 20, 40 et 60 min respectivement.
La pilenabilité du mortier d'impression 3D est directement liée au processus de réglage et de durcissement du matériau lui-même, de sorte que la méthode de résistance à la pénétration est utilisée pour obtenir le développement de la rigidité ou la construction structurelle des matériaux à base de ciment pendant le processus de réglage, afin de caractériser indirectement la piledabilité. Reportez-vous à JGJ 70 - 2009 «Méthode d'essai pour les performances de base du mortier du bâtiment» pour tester la résistance à la pénétration du mortier.
De plus, une imprimante de trame de portique a été utilisée pour extruder et imprimer le contour d'un cube unique avec une longueur latérale de 200 mm, et les paramètres d'impression de base tels que le nombre de couches d'impression, la largeur du bord supérieur et la largeur du bord inférieur ont été testées. L'épaisseur de la couche d'impression est de 8 mm et la vitesse de déplacement de l'imprimante est de 1 500 mm / min.
1.2.3Test de propriété rhéologique
Le paramètre rhéologique est un paramètre d'évaluation important pour caractériser la déformation et l'ouvabilité de la suspension, qui peuvent être utilisées pour prédire le comportement d'écoulement de la suspension du ciment d'impression 3D. La viscosité apparente reflète le frottement interne entre les particules dans la suspension et peut évaluer la résistance de la suspension à l'écoulement de la déformation. La capacité du HPMC à refléter l'effet du HPMC sur l'extrudabilité du mortier d'impression 3D. Reportez-vous au rapport de mélange dans le tableau 2 pour préparer la pâte de ciment P-H0, P-H0.10, P-H0.20, P-H0.30, Utilisez un viscoscopteur Brookfield DVNext avec un adaptateur pour tester ses propriétés rhéologiques. La température de l'environnement d'essai est (20 ± 2) ° C. La suspension pure est préalable pendant 10 s à 60,0 s - 1 pour rendre la suspension uniformément distribuée, puis interrompue pendant 10 s, puis le taux de cisaillement augmente de 0,1 s - 1 à 60,0 s - 1 puis diminue à 0,1 s - 1.
Le modèle de Bingham illustré dans l'équation. (1) est utilisé pour ajuster linéairement la courbe de vitesse de cisaillement de cisaillement au stade stable (la vitesse de cisaillement est de 10,0 à 50,0 s - 1).
τ = τ0 + μγ (1).
où τ est la contrainte de cisaillement; τ0 est la limite d'élasticité; μ est la viscosité en plastique; γ est le taux de cisaillement.
Lorsque le matériau à base de ciment est à l'état statique, la viscosité en plastique μ représente le degré de difficulté de la défaillance du système colloïdal, et la limite d'élasticité τ0 fait référence à la contrainte minimale requise pour que la suspension s'écoule. Le matériau ne coule que lorsque la contrainte de cisaillement supérieure à τ0 se produit, il peut donc être utilisé pour refléter l'influence du HPMC sur la pilenabilité du mortier d'impression 3D.
1.2.4Test de propriété mécanique
Se référant à GB / T 17671-1999 «Méthode de test pour la force du mortier de ciment», les échantillons de mortier avec différents contenus HPMC ont été préparés en fonction du rapport de mélange dans le tableau 2, et leurs résistances à la compression et à la flexion de 28 jours ont été testées.
Il n'y a pas de norme pertinente pour la méthode d'essai de la force de liaison entre les couches de mortier d'impression 3D. Dans cette étude, la méthode de division a été utilisée pour le test. L'échantillon de mortier d'impression 3D a été durci pendant 28 jours, puis coupé en 3 parties, nommé respectivement A, B, C. , comme le montre la figure 2 (a). La machine de test universelle CMT-4204 (plage de 20 kN, classe de précision 1, taux de chargement de 0,08 mm / min) a été utilisée pour charger la jonction intercouche en trois parties à l'arrêt de défaillance divisée, comme le montre la figure 2 (b).
La force de liaison interlaminaire PB de l'échantillon est calculée en fonction de la formule suivante:
Pb = 2fπa = 0,637 FA （2）
où f est la charge de défaillance de l'échantillon; A est la zone de la surface divisée de l'échantillon.
1.2.5Micromorphologie
La morphologie microscopique des échantillons à 3 jours a été observée avec un microscope électronique à balayage Quanta 200 (SEM) de Fei Company, USA.
Temps de poste: sept-27-2022