Duerch d'Studie vum Effekt vun ënnerschiddlechen Doséierunge vun Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) op d'Dréckbarkeet, d'rheologesch Eegeschaften an d'mechanesch Eegeschafte vum 3D-Dréckmörtel gouf déi passend Doséierung vun HPMC diskutéiert, an de Mechanismus vun hirem Afloss gouf zesumme mat der mikroskopescher Morphologie analyséiert. D'Resultater weisen, datt d'Flëssegkeet vum Mörtel mat der Erhéijung vum HPMC-Gehalt ofhëlt, dat heescht d'Extrudéierbarkeet mat der Erhéijung vum HPMC-Gehalt ofhëlt, awer d'Flëssegkeetsretentiounsfäegkeet verbessert sech. Extrudéierbarkeet; d'Formretentiounsquote an d'Penetratiounsbeständegkeet ënner Selbstgewiicht huelen däitlech mat der Erhéijung vum HPMC-Gehalt zou, dat heescht mat der Erhéijung vum HPMC-Gehalt verbessert sech d'Stapelbarkeet an d'Dréckzäit gëtt verlängert; aus der Siicht vun der Rheologie sinn mat der Erhéijung vum HPMC-Gehalt déi scheinbar Viskositéit, d'Flëssgrenz an d'plastesch Viskositéit vum Schläim däitlech eropgaang, an d'Stapelbarkeet huet sech verbessert; d'Thixotropie ass fir d'éischt eropgaang an dann mat der Erhéijung vum HPMC-Gehalt erofgaang, an d'Dréckbarkeet huet sech verbessert; Den HPMC-Gehalt ass ze héich. Ze héich féiert dozou, datt d'Porositéit vun der Mörtel an d'Festigkeit eropgeet. Et ass recommandéiert, datt den HPMC-Gehalt net méi wéi 0,20% däerf.
An de leschte Joren huet sech d'3D-Drécktechnologie (och bekannt als "additiv Fabrikatioun") séier entwéckelt a gëtt a ville Beräicher wéi Bioingenieurwesen, Loft- a Raumfaart a kënschtleresch Kreatioun wäit verbreet agesat. De formfräie Prozess vun der 3D-Drécktechnologie huet d'Material- an d'Flexibilitéit vum strukturellen Design an seng automatiséiert Konstruktiounsmethod däitlech verbessert. D'Flexibilitéit vum strukturellen Design an seng automatiséiert Konstruktiounsmethod spuert net nëmmen däitlech Aarbechtskräfte, mä si sinn och gëeegent fir Bauprojeten a verschiddenen haarden Ëmfeld. D'Kombinatioun vun der 3D-Drécktechnologie an dem Bauberäich ass innovativ a villverspriechend. De Moment sinn 3D-Dréckprozesser op Zementbasis den Extrusiounsstapelprozess (inklusiv dem Konturprozess Konturhandwierk) an de Betondrock- a Pulverbindungsprozess (D-Formprozess). Dorënner huet den Extrusiounsstapelprozess d'Virdeeler vun engem klengen Ënnerscheed zum traditionelle Betonformprozess, enger héijer Machbarkeet vu grousse Komponenten a Baukäschten. Den ënneschte Virdeel ass déi aktuell Fuerschungshotspots vun der 3D-Drécktechnologie vu Zementbasismaterialien ginn.
Fir Zementbaséiert Materialien, déi als "Tëntmaterialien" fir den 3D-Drock benotzt ginn, ënnerscheede sech hir Leeschtungsufuerderunge vun deenen vun allgemenge Zementbaséierte Materialien: op der enger Säit ginn et gewësse Viraussetzunge fir d'Veraarbechtbarkeet vu frësch gemëschte Zementbaséierte Materialien, an de Bauprozess muss d'Ufuerderunge vun enger glatter Extrusioun erfëllen. Op der anerer Säit muss dat extrudéiert Zementbaséiert Material stapelbar sinn, dat heescht, et wäert net ënner der Wierkung vu sengem eegene Gewiicht an dem Drock vun der ieweschter Schicht wesentlech zesummebriechen oder deforméieren. Zousätzlech mécht de Laminéierungsprozess vum 3D-Drock d'Schichten tëscht de Schichten. Fir déi gutt mechanesch Eegeschafte vum Zwëscheschicht-Grenzflächeberäich ze garantéieren, sollten d'Baumaterialien fir den 3D-Drock och eng gutt Adhäsioun hunn. Zesummegefaasst gëtt den Design vun der Extrudéierbarkeet, der Stapelbarkeet an der héijer Adhäsioun gläichzäiteg entworf. Zementbaséiert Materialien sinn eng vun de Viraussetzunge fir d'Uwendung vun der 3D-Drocktechnologie am Beräich vum Bau. D'Upassung vum Hydratatiounsprozess an de rheologeschen Eegeschafte vu Zementbaséierte Materialien sinn zwou wichteg Weeër fir déi uewe genannten Drockleistung ze verbesseren. Upassung vum Hydratatiounsprozess vu Zementmaterialien Et ass schwéier ëmzesetzen, an et ass einfach Problemer wéi Päifverstoppung ze verursaachen; an d'Reguléierung vun de rheologeschen Eegeschafte muss d'Flëssegkeet während dem Drockprozess an d'Strukturéierungsgeschwindegkeet no der Extrusiounsformung erhalen. An der aktueller Fuerschung gi Viskositéitsmodifikatoren, Mineralzousätz, Nanoleen, etc. dacks benotzt fir d'rheologesch Eegeschafte vu Zementbaséierte Materialien unzepassen fir eng besser Drockleistung z'erreechen.
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) ass e verbreeten Polymerverdickungsmëttel. D'Hydroxyl- an Etherbindungen op der Molekülkette kënne mat fräiem Waasser duerch Waasserstoffbindunge kombinéiert ginn. Seng Anféierung a Beton kann seng Kohäsioun a Waasserretention effektiv verbesseren. De Moment konzentréiert sech d'Fuerschung iwwer den Effekt vun HPMC op d'Eegeschafte vu Materialien op Zementbasis haaptsächlech op säin Effekt op Flëssegkeet, Waasserretention a Rheologie, a wéineg Fuerschung gouf iwwer d'Eegeschafte vun 3D-Drockmaterialien op Zementbasis gemaach (wéi Extrudéierbarkeet, Stapelbarkeet, etc.). Zousätzlech ass wéinst dem Manktem u uniforme Standarden fir den 3D-Drock d'Evaluatiounsmethod fir d'Drockbarkeet vu Materialien op Zementbasis nach net etabléiert. D'Stapelbarkeet vum Material gëtt duerch d'Zuel vun den Drockschichten mat bedeitender Deformatioun oder déi maximal Drockhéicht evaluéiert. Déi uewe genannten Evaluatiounsmethoden ënnerleien héijer Subjektivitéit, schlechter Universalitéit an engem komplizéierte Prozess. D'Performance-Evaluatiounsmethod huet e grousst Potenzial a Wäert an der Ingenieursapplikatioun.
An dëser Publikatioun goufen ënnerschiddlech Doséierunge vun HPMC a Materialien op Zementbasis agefouert, fir d'Dréckbarkeet vum Mörtel ze verbesseren, an d'Auswierkunge vun der HPMC-Doséierung op d'Eegeschafte vum 3D-Dréckmörtel goufen ëmfaassend evaluéiert, andeems d'Dréckbarkeet, d'rheologesch Eegeschaften an d'mechanesch Eegeschafte studéiert goufen. Baséierend op Eegeschafte wéi Flëssegkeet. Baséierend op den Evaluatiounsresultater gouf de Mörtel, deen mat der optimaler Quantitéit vun HPMC gemëscht gouf, fir d'Dréckverifizéierung ausgewielt, an déi relevant Parameter vun der gedréckter Entitéit goufen getest; baséierend op der Studie vun der mikroskopescher Morphologie vun der Prouf gouf den internen Mechanismus vun der Leeschtungsentwécklung vum Dréckmaterial exploréiert. Gläichzäiteg gouf dat 3D-Dréckmaterial op Zementbasis etabléiert. Eng ëmfaassend Evaluatiounsmethod vun der Dréckleistung, fir d'Uwendung vun der 3D-Drécktechnologie am Beräich vum Bauwiesen ze fërderen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 27. September 2022