3D 프린팅 모르타르의 인쇄성, 유변학적 특성 및 기계적 특성에 대한 HPMC(히드록시프로필 메틸셀룰로오스)의 다양한 투여량에 대한 영향을 연구함으로써 HPMC의 적절한 투여량을 논의하고 그 영향 메커니즘을 현미경 형태와 결합하여 분석했습니다.그 결과, HPMC 함량이 증가할수록 모르타르의 유동성은 감소하는 것으로 나타났다. 즉, HPMC 함량이 증가함에 따라 압출성은 감소하지만 유동성 유지능력은 향상되는 것으로 나타났다.압출성;HPMC 함량이 증가함에 따라 형상 유지율 및 자중에 대한 침투 저항성이 크게 증가합니다. 즉, HPMC 함량이 증가함에 따라 적층성이 향상되고 인쇄 시간이 길어집니다.유변학적인 관점에서 볼 때 HPMC 함량이 증가함에 따라 슬러리의 겉보기 점도, 항복 응력 및 소성 점도가 크게 증가하고 적층성이 향상되었습니다.요변성은 HPMC 함량이 증가함에 따라 처음에는 증가했다가 감소했으며 인쇄성은 향상되었습니다.HPMC 함량이 너무 높으면 모르타르 기공률이 증가하고 강도가 증가하므로 HPMC 함량은 0.20%를 초과하지 않는 것이 좋습니다.
최근 몇 년 동안 3D 프린팅("적층 가공"이라고도 함) 기술이 빠르게 발전하여 생명공학, 항공우주, 예술 창작 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.3D 프린팅 기술의 무형 공정은 재료를 크게 향상시켰으며, 구조 설계의 유연성과 자동화된 시공 방식으로 인력을 크게 절약할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 열악한 환경의 건설 프로젝트에 적합합니다.3D 프린팅 기술과 건설 분야의 결합은 혁신적이고 유망합니다.현재 시멘트계 소재 3D 프린팅의 대표적인 공정으로는 압출적층 공정(윤곽 공정 등고선 제작 포함)과 콘크리트 프린팅 및 분체 접착 공정(D자형 공정)이 있다.그 중 압출적층 공법은 기존 콘크리트 성형 공법과의 차이가 적고, 대형 부품의 제작 가능성이 높으며, 시공 비용이 높다는 장점이 있다.열등한 장점은 현재 시멘트 기반 재료의 3D 프린팅 기술 연구 핫스팟이 되었습니다.
3D 프린팅용 "잉크 재료"로 사용되는 시멘트 기반 재료의 성능 요구 사항은 일반 시멘트 기반 재료와 다릅니다. 한편으로는 새로 혼합된 시멘트 기반 재료의 작업성에 대한 특정 요구 사항이 있습니다. 건설 공정은 원활한 압출 요구 사항을 충족해야 합니다. 반면에 압출된 시멘트 기반 재료는 쌓을 수 있어야 합니다. 즉, 자체 무게와 압력에 의해 크게 붕괴되거나 변형되지 않아야 합니다. 상위 레이어.또한, 3D 프린팅의 적층 공정은 층 사이에 층을 만듭니다. 층간 인터페이스 영역의 우수한 기계적 특성을 보장하려면 3D 프린팅 건축 자재의 접착력도 좋아야 합니다.요약하면 압출성, 적층성, 고접착성을 동시에 고려한 디자인이다.시멘트 기반 재료는 건설 분야에 3D 프린팅 기술을 적용하기 위한 전제 조건 중 하나입니다.시멘트질 재료의 수화 과정과 유변학적 특성을 조정하는 것은 위의 인쇄 성능을 향상시키는 두 가지 중요한 방법입니다.시멘트질 재료의 수화 과정 조정 구현이 어렵고 파이프 막힘과 같은 문제가 발생하기 쉽습니다.유변학적 특성의 조절은 인쇄 공정 중 유동성과 압출 성형 후 구조화 속도를 유지해야 합니다. 현재 연구에서는 시멘트 기반의 유변학적 특성을 조정하기 위해 점도 조절제, 광물 혼화제, 나노클레이 등이 자주 사용됩니다. 더 나은 인쇄 성능을 달성하기 위한 재료.
HPMC(하이드록시프로필 메틸셀룰로오스)는 일반적인 폴리머 증점제입니다.분자 사슬의 수산기와 에테르 결합은 수소 결합을 통해 자유수와 결합될 수 있습니다.콘크리트에 도입하면 응집력이 효과적으로 향상될 수 있습니다.그리고 수분 보유.현재 HPMC가 시멘트 기반 재료의 물성에 미치는 영향에 대한 연구는 대부분 유동성, 보수성, 유변성에 미치는 영향에 초점이 맞춰져 있으며, 3D 프린팅 시멘트 기반 재료의 물성에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 압출성, 적층성 등).또한, 3D 프린팅에 대한 통일된 표준이 부족하여 시멘트 기반 재료의 프린팅성에 대한 평가 방법이 아직 확립되지 않았습니다.재료의 적층 가능성은 상당한 변형이 있는 인쇄 가능한 레이어 수 또는 최대 인쇄 높이로 평가됩니다.위의 평가방법은 주관성이 높고 보편성이 낮으며 절차가 번거롭다.성능 평가 방법은 엔지니어링 응용 분야에서 큰 잠재력과 가치를 가지고 있습니다.
본 논문에서는 모르타르의 인쇄성을 향상시키기 위해 시멘트 기반 재료에 다양한 용량의 HPMC를 도입했으며, 인쇄성, 유변학적 특성 및 기계적 특성을 연구하여 3D 프린팅 모르타르 특성에 대한 HPMC 용량의 영향을 종합적으로 평가했습니다.유동성 등의 특성을 바탕으로 평가 결과를 바탕으로 최적량의 HPMC를 혼합한 모르타르를 인쇄 검증용으로 선택하고 인쇄체의 관련 매개 변수를 테스트했습니다.샘플의 미세한 형태에 대한 연구를 바탕으로 인쇄 재료의 성능 진화에 대한 내부 메커니즘을 탐구했습니다.동시에 3D 프린팅 시멘트 기반 소재도 확립됐다.3D 프린팅 기술을 건축 분야에 적용하기 위한 프린팅 성능 종합 평가 방법.
게시 시간: 2022년 9월 27일