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流变规律与成分掺量的协同作用

更新时间: 2024-12-11 10:25:51  查看次数: 137    
3D打印粘土浆体挤出和打印性能的研究发现,塑性粘度在 1.429 到 6.44 帕秒这个范围,屈服应力在 32.03 到 218.43 帕之间的粘土浆体,比较适合 3D 打印设备进行挤出和堆积操作。在这种情况下,只要调整 3D 打印的挤出压力以及螺杆输出功率,就能让粘土浆体连续、均匀地被挤出。结合这篇论文的研究来看,当掺入的水泥量在 10%到 30%之间,或者稻草纤维量在 1%到 5%的时候,3D 打印粘土浆体就有比较合适用于打印和挤出的塑性粘度、屈服应力以及触变性,这样对 3D 打印粘土浆体的输送和堆积是最有利的。粘土基材料有非常好的粘聚性,它的塑性和流动性都很不错,出泵性能良好,粘结能力也强。在一层一层打印堆积的时候,不会出现坍塌的情况,竖向变形很小,层与层之间粘结的效果很好,整个结构的整体性很强。
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粘土浆体 3D 打印工作性是什么意思,包含哪些内容,接着研究了表征粘土浆体 3D 打印工作性的方法,最后通过流变试验去探究不同水泥掺量以及不同稻草纤维掺量对 3D 打印粘土浆体流变特性有什么样的影响规律,得出了这些结论:

第一,粘土浆体的 3D 打印工作性包括流动性、堆积性和触变性。流变试验的结果能够从这三个方面比较全面地体现粘土浆体 3D 打印工作性能怎么样。


第二,随着水泥粉末掺量不断增加,屈服应力和塑性粘度也一直在升高。不管是花岗岩残积土还是陶土,屈服应力和塑性粘度随着水泥粉末掺量增加并不是直线上升的。当水泥粉末掺量不到 10%的时候,屈服应力和塑性粘度上升得很慢;当水泥粉末掺量超过 10%时,它们就上升得很快了。


第三,随着稻草纤维掺量增加,屈服应力和塑性粘度也持续上升。和掺入水泥粉末相比,屈服应力提高的幅度比水泥粉末带来的效果要大,但是塑性粘度提高的幅度比水泥粉末带来的效果要小。这是因为在流变仪探针快速转动的时候,会把一些大的空气气泡带进粘土浆体里,这些气泡被稻草纤维分割成好多小气泡。在粘土浆体里,围在稻草纤维周围的这些小气泡就像微型滚珠一样,能起到润滑作用,所以就削减了一部分因为加了稻草纤维而增加的塑性粘度的效果。
第四,对于掺入稻草纤维和水泥粉末的粘土浆体,经过回归分析,分别找到了屈服应力、粘度与水泥掺量、稻草纤维掺量之间的关系,在工程实际操作的时候,可以用这个关系来计算粘土浆体的屈服应力和塑性粘度。 
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