鄂尔多斯3D打印

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探究3D打印混凝土塑性粘度

    

在 3D 打印混凝土里,塑性粘度会随着三种纤维长径比的增加而变大。其中聚乙烯醇(PVA)纤维对塑性粘度的影响是最突出的,其次是聚丙烯(PP)纤维,最后是剑麻纤维。PVA 纤维的趋势线拟合系数接近 1,这说明拟合效果挺好。PVA 纤维直径比较小,在相同掺量和长径比的情况下,它在单位体积 3D 打印混凝土里的纤维数量比 PP 纤维多,总的表面积也大,那就需要更多的浆体去包裹它,这样一来,流动的浆体就变少了,材料内部的摩擦力就增大了,所以对材料塑性粘度的影响就比较大。当把纤维长度增加的时候,纤维长径比的变化也比较大,虽然趋势线的斜率比较低,但是总体的影响效果还是很明显的。
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和 PVA 纤维不一样,PP 纤维直径比较大,在单位体积 3D 打印混凝土里的纤维数量比 PVA 纤维少,而且增加纤维长度的时候,长径比的变化比较小,所以它对 3D 打印混凝土塑性粘度的影响就比较小。剑麻纤维和合成纤维不同,它有一定的吸水性。在做塑性粘度测试的时候,测试叶片的挤压会让纤维释放出一部分游离水,这样就降低了局部被测试区域颗粒之间的摩擦力,所以剑麻纤维增强的 3D 打印混凝土塑性粘度常常比没有掺纤维的基体(5.52 帕/秒)还要低。从三种纤维的趋势线斜率来看,PVA 纤维表面亲水,它对 3D 打印混凝土塑性粘度的影响是最小的,PP 纤维表面疏水,对塑性粘度的影响也比较小,剑麻纤维的影响效果最明显。这可能是因为剑麻纤维直径最大,在塑性粘度测试过程中,测试叶片受到长剑麻纤维的阻碍作用比较大,最终就导致 3D 打印混凝土塑性粘度随着纤维长度增加而明显上升的结果。总的来说,把纤维长径比当作变量,来分析 3D 打印混凝土流变性能的变化规律时,PVA 纤维表面亲水,材料本身的性能对 3D 打印混凝土流变性能的影响比较小,但是这次研究用的 PVA 纤维直径小,所以改变纤维长度的时候,长径比变化比较大,最终就使得 PVA 纤维长度变化对 3D 打印混凝土流变性能的影响效果最显著。 

2024-11-26 11:23:27