国际研究：利用剑麻纤维评估3D打印混凝土

时间：2020-04-22 10:17 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

       中国3D打印网4月22日讯，法国和英国的研究人员正在研究建筑中的3D打印以及材料参数的实验。这组作者在《含剑麻纤维的3D打印混凝土的流变特性》中发表了他们的发现，并解释了在研究对水泥的影响时的正反作用。
       模板是当今混凝土建筑成本的主要因素，因此3D打印固有的好处（例如，整体价格实惠，快速，定制等）使该技术吸引了工业用户。当前，最常用的方法是D形或粘合剂喷射，以及通过挤出进行混凝土印刷。在这项研究中，研究人员使用粉煤灰和石灰石粉作为波特兰水泥的粘结剂，并研究了以下对可印刷砂浆的影响：
.粉煤灰
.石灰石粉（LS）
.天然剑麻纤维（NF）的百分比
.高效减水剂（SP）的用量
.粘度调节剂
     研究人员解释说：“使用圆柱坍落度试验通过静态屈服应力来评估流变参数，”

用坍落度测试估算屈服应力的符号
这组作者提醒我们，水泥的任何类型的工作都“高度依赖时间”。作者指出，在对所有样品成分进行实验时，时间必须一致，否则比较将无效。在搅拌机中将干燥的材料，粘合剂和水混合，然后同时添加天然纤维和VMA。之后，评估砂浆的流变性。

FA对流表扩展和估计屈服应力的影响

在评估了两种不同类型的砂浆时（一种用100％的粘结剂，另一种用24％的FA代替水泥），研究人员注意到用FA降低了流平分布，但仅略有减少，而且对“估计的屈服应力与坍落度流动有相似的影响”。通过挤出，LS混合料无法维持这些层。先前的研究还表明，LS的使用已成为过去水泥中“偏析”的可能原因。
研究人员说：“因此，已经证明仅由水泥和石灰石粉末制成的粘合剂不适合在砂浆的3D打印过程中使用。”

VMA对流变性能的影响
增加的SP大大降低了估计的屈服应力，从而影响了“可加工性，一致性和可印刷性”。在添加VMA时，团队注意到以下方面的减少：流量表扩散，渗透，估计的屈服应力增加。这些类型的混合物提供了更好的粘度以及稳定的层附着力。

   VMA对挤压和视觉观察的影响
       “剑麻纤维（NF）的添加量为粘合剂的0.6％至1％，通过使用更密集的纤维网络提高其粘结性，从而降低了砂浆的流动性。的确，随着NF含量的增加，屈服应力增加，新鲜特性降低。”研究人员总结说。
        为了将3D打印工艺应用于水泥基材料，需要适当的可加工性，良好的耐偏析性和耐渗色性，易挤出性以及良好的可印刷性和可建造性。确实，挤出层必须保持自身状态，并且在补充层的负载下不得变形。这也意味着各层必须粘结在一起，以避免空隙，冷接和其他弱化问题。”

成分和新鲜流变性能

中国3D打印网点评：水泥的3D打印以及在建筑中使用这种技术和材料在过去的几年中进行了许多研究和动态项目，尤其是从研究低导电率的不同粘合剂到使用3D打印的混凝土泡沫板，自我修复等方面材料等等。

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(责任编辑：admin)

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