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探究3D打印混凝土性能演变

更新时间: 2024-11-27 08:46:22  查看次数: 134    
柔性纤维对 3D 打印混凝土的力学性能有两个主要的影响方面。一方面呢,加了柔性纤维后,材料能更好地挡住裂缝发展,这样就把材料的力学性能提高了。另一方面,加了纤维会让材料的孔隙率变大,最大孔径也会增大,如果纤维的掺量和长度超过了一定的数值,就会让混凝土内部出现问题,导致3D打印混凝土的力学性能下降。研究人员通过测试宏观性能以及微观性能的一些方法,对三种 3D 打印柔性纤维增强混凝土的流变性能、可打印性和力学性能进行了全面的研究,得出了下面这些主要的结论。
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3D打印混凝土基体配合比的研究结论是这样的:在保证3D打印混凝土的流变性能和可打印性不变的情况下,胶砂比和水胶比会按照幂指数的关系发生变化。胶砂比比较高的材料,对用水量的变化很敏感,而胶砂比低的材料对用水量的变化就没那么敏感。这个研究里采用的3D打印混凝土可打印性快速测试方法是可行的,测试的指标也就是坍落高度,它和材料的静态剪切应力有很好的关联。
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3D打印纤维增强混凝土流变性能的研究结果显示:PVA 纤维的掺量和长度增加的话,材料的静态剪切应力、动态剪切应力和塑性粘度就会直线上升。PP 纤维和剑麻纤维的掺量和长度增加,会让材料的静态剪切应力呈直线上升,不过这两种纤维对材料的动态剪切应力和塑性粘度影响比较小,剑麻纤维加进去甚至还会让材料的塑性粘度降低。
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3D打印纤维增强混凝土可打印性的研究结果表明:这个研究提出的 3D 打印混凝土可打印性稳定测试方法是可行的,而且柔性纤维加进去会让材料的可打印性变差。为了保证后面力学性能测试时试件打印质量都一样,这个研究给不同纤维增强后的 3D 打印混凝土都设置了不同的挤出速度。