Duke studiuar efektin e dozave të ndryshme të hidroksipropil metilcelulozës (HPMC) në shtypshmërinë, vetitë reologjike dhe vetitë mekanike të llaçit të printimit 3D, u diskutua doza e përshtatshme e HPMC-së dhe mekanizmi i ndikimit të saj u analizua i kombinuar me morfologjinë mikroskopike. Rezultatet tregojnë se rrjedhshmëria e llaçit zvogëlohet me rritjen e përmbajtjes së HPMC-së, domethënë ekstrudueshmëria zvogëlohet me rritjen e përmbajtjes së HPMC-së, por aftësia e ruajtjes së rrjedhshmërisë përmirësohet. Ekstrudueshmëria; shkalla e ruajtjes së formës dhe rezistenca e depërtimit nën peshën e vet rritet ndjeshëm me rritjen e përmbajtjes së HPMC-së, domethënë, me rritjen e përmbajtjes së HPMC-së, përmirësohet grumbullueshmëria dhe koha e printimit zgjatet; nga pikëpamja e reologjisë, me rritjen e përmbajtjes së HPMC-së, viskoziteti i dukshëm, stresi i rrjedhshmërisë dhe viskoziteti plastik i slurit u rritën ndjeshëm, dhe grumbullueshmëria u përmirësua; tiksotropia fillimisht u rrit dhe më pas u ul me rritjen e përmbajtjes së HPMC-së, dhe u përmirësua printueshmëria; përmbajtja e HPMC është rritur. Një përqendrim shumë i lartë do të shkaktojë rritjen e porozitetit të llaçit dhe të fortësisë. Rekomandohet që përmbajtja e HPMC të mos kalojë 0.20%.
Në vitet e fundit, teknologjia e printimit 3D (e njohur edhe si "prodhim aditiv") është zhvilluar me shpejtësi dhe është përdorur gjerësisht në shumë fusha si bioinxhinieria, hapësira ajrore dhe krijimi artistik. Procesi pa myk i teknologjisë së printimit 3D ka përmirësuar shumë materialet dhe fleksibilitetin e projektimit strukturor dhe metoda e tij e automatizuar e ndërtimit jo vetëm që kursen shumë fuqi punëtore, por është gjithashtu e përshtatshme për projekte ndërtimi në mjedise të ndryshme të ashpra. Kombinimi i teknologjisë së printimit 3D dhe fushës së ndërtimit është inovativ dhe premtues. Aktualisht, materialet me bazë çimentoje janë procesi përfaqësues i printimit 3D, procesi i ekstrudimit dhe grumbullimit (përfshirë procesin e konturimit) dhe shtypja e betonit dhe procesi i ngjitjes me pluhur (procesi në formë D). Midis tyre, procesi i grumbullimit me ekstrudim ka avantazhet e ndryshimit të vogël nga procesi tradicional i derdhjes së betonit, fizibilitetit të lartë të komponentëve me madhësi të madhe dhe kostove të ndërtimit. Avantazhi i ulët është bërë pikat e nxehta të kërkimit aktual të teknologjisë së printimit 3D të materialeve me bazë çimentoje.
Për materialet me bazë çimentoje të përdorura si "materiale boje" për printimin 3D, kërkesat e tyre të performancës janë të ndryshme nga ato të materialeve të përgjithshme me bazë çimentoje: nga njëra anë, ekzistojnë kërkesa të caktuara për punueshmërinë e materialeve me bazë çimentoje të sapopërziera, dhe procesi i ndërtimit duhet të përmbushë kërkesat e ekstrudimit të lëmuar. Nga ana tjetër, materiali i ekstruduar me bazë çimentoje duhet të jetë i grumbullueshëm, domethënë, nuk do të shembet ose deformohet ndjeshëm nën veprimin e peshës së vet dhe presionit të shtresës së sipërme. Përveç kësaj, procesi i laminimit të printimit 3D bën që shtresat midis shtresave të vendosen. Për të siguruar vetitë e mira mekanike të zonës së ndërfaqes ndërmjet shtresave, materialet e ndërtimit të printimit 3D duhet të kenë gjithashtu ngjitje të mirë. Si përmbledhje, dizajni i ekstrudueshmërisë, grumbullueshmërisë dhe ngjitjes së lartë është projektuar në të njëjtën kohë. Materialet me bazë çimentoje janë një nga parakushtet për zbatimin e teknologjisë së printimit 3D në fushën e ndërtimit. Rregullimi i procesit të hidratimit dhe vetive reologjike të materialeve çimentoje janë dy mënyra të rëndësishme për të përmirësuar performancën e printimit të mësipërme. Rregullimi i procesit të hidratimit të materialeve çimento-bazë është i vështirë për t'u zbatuar dhe është i lehtë për të shkaktuar probleme të tilla si bllokimi i tubave; dhe rregullimi i vetive reologjike duhet të ruajë rrjedhshmërinë gjatë procesit të printimit dhe shpejtësinë e strukturimit pas derdhjes me ekstruzion. Në hulumtimet aktuale, modifikuesit e viskozitetit, shtesat minerale, nanoargjilat etj. përdoren shpesh për të rregulluar vetitë reologjike të materialeve me bazë çimentoje për të arritur një performancë më të mirë printimi.
Hidroksipropil metilceluloza (HPMC) është një trashës i zakonshëm polimeri. Lidhjet hidroksil dhe eter në zinxhirin molekular mund të kombinohen me ujë të lirë përmes lidhjeve hidrogjenore. Futja e saj në beton mund të përmirësojë në mënyrë efektive kohezionin e tij dhe mbajtjen e ujit. Aktualisht, hulumtimi mbi efektin e HPMC në vetitë e materialeve me bazë çimentoje është përqendruar kryesisht në efektin e tij në rrjedhshmëri, mbajtjen e ujit dhe reologji, dhe pak kërkime janë bërë mbi vetitë e materialeve me bazë çimentoje të printuara 3D (siç janë ekstrudueshmëria, grumbullueshmëria, etj.). Përveç kësaj, për shkak të mungesës së standardeve uniforme për printimin 3D, metoda e vlerësimit për shtypshmërinë e materialeve me bazë çimentoje nuk është përcaktuar ende. Grumbullueshmëria e materialit vlerësohet nga numri i shtresave të printueshme me deformim të konsiderueshëm ose lartësia maksimale e printimit. Metodat e mësipërme të vlerësimit i nënshtrohen subjektivitetit të lartë, universalitetit të dobët dhe procesit të rëndë. Metoda e vlerësimit të performancës ka potencial dhe vlerë të madhe në aplikimin inxhinierik.
Në këtë punim, doza të ndryshme të HPMC u futën në materiale me bazë çimentoje për të përmirësuar shtypshmërinë e llaçit, dhe efektet e dozës së HPMC në vetitë e llaçit të printimit 3D u vlerësuan në mënyrë gjithëpërfshirëse duke studiuar shtypshmërinë, vetitë reologjike dhe vetitë mekanike. Bazuar në veti të tilla si rrjedhshmëria, llaçi i përzier me sasinë optimale të HPMC u zgjodh për verifikimin e printimit dhe u testuan parametrat përkatës të entitetit të printuar; bazuar në studimin e morfologjisë mikroskopike të mostrës, u eksplorua mekanizmi i brendshëm i evolucionit të performancës së materialit të printimit. Në të njëjtën kohë, u krijua materiali i printimit 3D me bazë çimentoje. Një metodë gjithëpërfshirëse vlerësimi e performancës së printimit me qëllim promovimin e aplikimit të teknologjisë së printimit 3D në fushën e ndërtimit.
Koha e postimit: 27 shtator 2022