Studiando l’effetto di diversi dosaggi di idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) sulla stampabilità, sulle proprietà reologiche e sulle proprietà meccaniche della malta per stampa 3D, è stato discusso il dosaggio appropriato di HPMC e il suo meccanismo di influenza è stato analizzato combinato con la morfologia microscopica.I risultati mostrano che la fluidità della malta diminuisce all'aumentare del contenuto di HPMC, cioè l'estrusione diminuisce all'aumentare del contenuto di HPMC, ma migliora la capacità di ritenzione della fluidità.Estrudibilità;il tasso di ritenzione della forma e la resistenza alla penetrazione sotto peso proprio aumentano significativamente con l'aumento del contenuto di HPMC, cioè, con l'aumento del contenuto di HPMC, l'impilabilità migliora e il tempo di stampa è prolungato;dal punto di vista della reologia, con l'aumento del contenuto di HPMC, la viscosità apparente, il carico di snervamento e la viscosità plastica dell'impasto liquido sono aumentati in modo significativo e l'impilabilità è migliorata;la tixotropia dapprima è aumentata e poi è diminuita con l'aumentare del contenuto di HPMC, ed è migliorata la stampabilità;aumento del contenuto di HPMC. Un valore troppo elevato causerà un aumento della porosità della malta e della resistenza. Si raccomanda che il contenuto di HPMC non superi lo 0,20%.
Negli ultimi anni, la tecnologia della stampa 3D (nota anche come “produzione additiva”) si è sviluppata rapidamente ed è stata ampiamente utilizzata in molti campi come la bioingegneria, l’aerospaziale e la creazione artistica.Il processo senza muffe della tecnologia di stampa 3D ha notevolmente migliorato il materiale e la flessibilità della progettazione strutturale e del suo metodo di costruzione automatizzato non solo consente di risparmiare notevolmente manodopera, ma è anche adatto a progetti di costruzione in vari ambienti difficili.La combinazione tra la tecnologia di stampa 3D e il settore edile è innovativa e promettente.Attualmente, materiali a base di cemento 3D. Il processo rappresentativo della stampa è il processo di impilamento per estrusione (incluso il processo di lavorazione del contorno) e il processo di stampa del calcestruzzo e di incollaggio della polvere (processo a forma di D).Tra questi, il processo di impilamento per estrusione presenta i vantaggi di una piccola differenza rispetto al tradizionale processo di stampaggio del calcestruzzo, elevata fattibilità di componenti di grandi dimensioni e costi di costruzione.Il vantaggio inferiore è diventato gli attuali punti caldi della ricerca sulla tecnologia di stampa 3D di materiali a base di cemento.
Per i materiali a base di cemento utilizzati come “materiali per inchiostro” per la stampa 3D, i loro requisiti prestazionali sono diversi da quelli dei materiali a base di cemento generali: da un lato, ci sono alcuni requisiti per la lavorabilità dei materiali a base di cemento appena miscelati, e il processo di costruzione deve soddisfare i requisiti di un'estrusione uniforme. D'altra parte, il materiale cementizio estruso deve essere impilabile, cioè non collasserà né si deformerà in modo significativo sotto l'azione del proprio peso e della pressione del strato superiore.Inoltre, il processo di laminazione della stampa 3D crea strati tra strati. Per garantire buone proprietà meccaniche dell'area di interfaccia interstrato, anche i materiali da costruzione della stampa 3D dovrebbero avere una buona adesione.In sintesi, il design dell'estrusione, dell'impilabilità e dell'elevata adesione viene progettato contemporaneamente.I materiali a base di cemento sono uno dei prerequisiti per l’applicazione della tecnologia di stampa 3D nel campo dell’edilizia.La regolazione del processo di idratazione e delle proprietà reologiche dei materiali cementizi sono due modi importanti per migliorare le prestazioni di stampa di cui sopra.Regolazione del processo di idratazione dei materiali cementizi È di difficile attuazione ed è facile causare problemi come l'ostruzione delle tubazioni;e la regolazione delle proprietà reologiche deve mantenere la fluidità durante il processo di stampa e la velocità di strutturazione dopo lo stampaggio per estrusione. Nella ricerca attuale, modificatori di viscosità, additivi minerali, nanoargille, ecc. sono spesso utilizzati per regolare le proprietà reologiche dei prodotti a base di cemento materiali per ottenere migliori prestazioni di stampa.
L'idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) è un comune addensante polimerico.I legami ossidrile ed etere sulla catena molecolare possono essere combinati con l'acqua libera attraverso legami idrogeno.Introdurlo nel calcestruzzo può effettivamente migliorarne la coesione.e ritenzione idrica.Allo stato attuale, la ricerca sull’effetto dell’HPMC sulle proprietà dei materiali a base di cemento si concentra principalmente sul suo effetto su fluidità, ritenzione idrica e reologia, e sono state condotte poche ricerche sulle proprietà della stampa 3D di materiali a base di cemento ( quali estrudibilità, impilabilità, ecc.).Inoltre, a causa della mancanza di standard uniformi per la stampa 3D, non è stato ancora stabilito il metodo di valutazione della stampabilità dei materiali a base cementizia.L'impilabilità del materiale viene valutata dal numero di strati stampabili con deformazione significativa o dall'altezza massima di stampa.I metodi di valutazione di cui sopra sono soggetti ad elevata soggettività, scarsa universalità e processi macchinosi.Il metodo di valutazione delle prestazioni ha un grande potenziale e valore nell'applicazione ingegneristica.
In questo articolo, diversi dosaggi di HPMC sono stati introdotti in materiali a base di cemento per migliorare la stampabilità della malta e gli effetti del dosaggio di HPMC sulle proprietà della malta per stampa 3D sono stati valutati in modo completo studiando stampabilità, proprietà reologiche e proprietà meccaniche.In base a proprietà come la fluidità In base ai risultati della valutazione, per la verifica della stampa è stata selezionata la malta miscelata con la quantità ottimale di HPMC e sono stati testati i parametri rilevanti dell'entità stampata;sulla base dello studio della morfologia microscopica del campione, è stato esplorato il meccanismo interno di evoluzione prestazionale del materiale di stampa.Allo stesso tempo, è stata fondata la stampa 3D di materiali a base di cemento.Un metodo completo di valutazione delle prestazioni stampabili al fine di promuovere l'applicazione della tecnologia di stampa 3D nel campo dell'edilizia.
Orario di pubblicazione: 27 settembre 2022