Във непрекъснато развиващото се поле на 3D печат разработването на бетонни състави с висока производителност е от решаващо значение за разширяване на обхвата на приложението и подобряване на качеството на 3D отпечатани структури. Като доставчик на Si Slag Powder, аз съм развълнуван да споделя информация за това как да регулирам формулирането на 3D печат с прах Si Slag.
Разбиране на Power Powder
Si Slag Powder е по -продукт на индустриалните процеси, свързани с силиций. Той има уникални физически и химични свойства, които го правят потенциална добавка за 3D печат. Има различни видове Si Slag Powder, катоСиликонова диоксидна шлака,Силиконова шлака от ферона сплавиFerro Silicon Slag 65. Всеки тип има свои характеристики по отношение на химичен състав, разпределение на размера на частиците и реактивност.
Химичният състав на Si Slag Powder обикновено включва значително количество силициев диоксид (SiO₂), заедно с други оксиди като калциев оксид (CAO), алуминиев оксид (al₂o₃) и железен оксид (Fe₂o₃). Размерът на частиците на Si Slag Powder може да варира, което влияе върху неговата дисперсия в бетонната матрица и взаимодействието му с други компоненти.
Предимства на използването на Si Slag Powder в 3D печат бетон
1. Разходи - Ефективност
Si Slag Powder е сравнително евтин материал в сравнение с някои традиционни циментови материали. Чрез включване на прах Si Slag в 3D печатната бетонна формулировка, общата цена на бетона може да бъде намалена, без да се жертва твърде много по отношение на производителността. Това е особено важно за големи проекти за 3D печат, където цената е основно внимание.
2. Обезщетения в околната среда
Използването на Si Slag Powder в 3D печат бетон е екологично чист подход. Той помага за рециклиране на промишлени отпадъци, намалявайки количеството отпадъци, които иначе биха били изхвърлени в депата. Освен това, тъй като може частично да замени цимента, той намалява въглеродния отпечатък, свързан с производството на цимент, тъй като производството на цимент е основен източник на емисии на парникови газове.
3. Подобрена обработваемост
Si Slag Powder може да подобри обработваемостта на 3D печатния бетон. Той може да действа като пълнител, намалявайки празнините в бетонната матрица и подобрявайки потопяемостта на бетона. Това е полезно за 3D печат, тъй като позволява по -добро екструзия и слой - чрез - отлагане на слоя на бетона. Подобрената обработваемост също помага да се намали рискът от запушване в дюзата за 3D печат.
4. Подобрени механични свойства
В някои случаи прахът Si Slag може да подобри механичните свойства на 3D печатния бетон. Той може да реагира с калциев хидроксид (Ca (OH) ₂), произведен по време на хидратацията на цимента, за да се образува допълнителни гелове за калциев силикат (C - S - H), които допринасят за здравината и издръжливостта на бетона. Si Slag Powder също може да подобри връзката между слоевете в 3D отпечатан бетон, което води до по -добра цялостна структурна цялост.
Регулиране на формулировката на 3D печат бетон с прах Si Slag
1. Определяне на коефициента на подмяна
Първата стъпка в регулирането на формулировката е да се определи подходящото съотношение на подмяна на Si Slag Powder за цимент. Това съотношение зависи от няколко фактора, включително вида на Si Slag Powder, желаните свойства на 3D печатния бетон и параметрите на процеса на печат.
Като цяло обикновено се използва коефициент на заместване от 10% - 30%. Например, ако оригиналната бетонна формулировка изисква 300 kg цимент на кубичен метър, 20% съотношение на подмяна би означавало използване на 240 kg цимент и 60 kg прах Si Slag. Важно е обаче да се проведат предварителни тестове за оптимизиране на това съотношение. По -високите коефициенти на подмяна могат да доведат до намаляване на якостта на ранна възраст, но те все още могат да доведат до приемлива дълга якост, ако реактивността на Si Slag Powder се управлява правилно.
2. Оптимизация на размера на частиците
Размерът на частиците на Si Slag Powder може да окаже значително влияние върху работата на 3D печат. По -фините частици обикновено имат по -висока реактивност и могат да подобрят плътността на опаковане на бетонната матрица. Ако обаче частиците са твърде фини, те могат да увеличат търсенето на вода на бетона, което води до потенциални проблеми с обработваемостта.
За да се оптимизира размера на частиците, може да се наложи да използвате техники за шлайфане или класификация. Смилането на прах Si Slag до по -фини размери може да увеличи реактивността му, но също така изисква допълнителна енергия. Класификацията може да се използва за разделяне на частиците на фракции с различен размер, което позволява по -контролирано добавяне на Si Slag Powder със специфичен диапазон на размера на частиците.
3. Регулиране на съотношението вода - към - свързващо вещество
Съотношението вода - към - свързващо вещество (w/b) е критичен параметър при формулирането на бетон. Когато Si Slag Powder се добави към 3D печатния бетон, може да се наложи съотношението W/B да се наложи да се регулира. Si Slag Powder може да абсорбира малко вода поради неговите повърхностни свойства, така че количеството вода във формулировката може да се наложи леко да се увеличи, за да се поддържа желаната работоспособност.
Въпреки това, прекомерното увеличение на съотношението W/B може да доведе до намаляване на здравината и издръжливостта на бетона. Следователно е необходимо да се намери оптималното съотношение W/B чрез серия от пробни и - тестове за грешки. Това може да включва приготвяне на различни партиди бетон с различни съотношения W/B и оценка на тяхната обработваемост, сила и други свойства.
4. Включване на добавки
В допълнение към Si Slag Powder, може да се наложи други добавки за оптимизиране на 3D печатния бетон. Например, суперпластизаторите могат да се използват за подобряване на обработваемостта на бетона, без да се увеличава съдържанието на вода. Вискозитет - модифициращи агенти могат да се добавят за контрол на вискозитета на бетона, което е важно за правилното екструдиране и слой - чрез отлагане на слой в 3D печат.
Агентите за забавяне могат също да се използват за регулиране на времето за настройка на бетона, особено когато процесът на печат е сложен или време - отнема. Тези добавки трябва да бъдат внимателно подбрани и дозирани въз основа на специфичните изисквания на проекта за 3D печат и свойствата на Si Slag Powder - съдържащ бетон.
Тестване и контрол на качеството
След като бъде регулиран 3D печатният бетон с прах Si Slag, е от съществено значение да се проведат серия от тестове, за да се гарантира нейното качество.
1. Тестове за обработваемост
Тестовете за обработка, като теста за спад или теста на таблицата на потока, могат да бъдат използвани за оценка на лекотата на екструзия и способността на бетона да тече. За 3D печат бетон, обработваемостта трябва да бъде такава, че бетонът да може да се екструдира гладко през дюзата и да поддържа формата му след отлагане.
2. Тестове за механични имоти
Якостта на натиск, якостта на огъване и тестовете за якост на опън обикновено се провеждат за оценка на механичните характеристики на 3D печатния бетон. Тези тестове обикновено се провеждат в различни възрасти на бетона, като 7 дни, 28 дни и 90 дни, за да се оцени развитието на силата във времето.
3. Микроструктурен анализ
Техники за микроструктурен анализ, като сканираща електронна микроскопия (SEM) и X - лъчева дифракция (XRD), могат да бъдат използвани за изследване на вътрешната структура на 3D печатния бетон и взаимодействието между Si Slag Powder и други компоненти. Това помага да се разбере механизмът за това как Si Slag Powder влияе върху свойствата на бетона и допълнително оптимизиране на състава.
Казуси
Има няколко успешни казуси за използване на Si Slag Powder в 3D печат. В голям мащабен проект за 3D печат за изграждане на сглобяеми компоненти се използва 20% подмяна на цимент с Si Slag Powder. 3D - отпечатаните компоненти показват добра работоспособност по време на процеса на печат и постигнаха задоволителни механични свойства след втвърдяването. Цената на бетона беше намалена с около 15% в сравнение с традиционната бетонна формулировка и въздействието върху околната среда също беше значително намалено.
В друг случай изследователски екип коригира състава на 3D печат с прах Si Slag за изграждане на малка - мащабна 3D -отпечатана къща. Чрез внимателно оптимизиране на коефициента на подмяна, размера на частиците и съотношението на свързващо вещество - те бяха в състояние да произвеждат бетон с отличен слой - към - силата на връзката на слоя и добрата обща структурна цялост.
Заключение
Регулирането на формулировката на 3D печат бетон с прах Si Slag е сложен, но възнаграждаващ процес. Разбирайки свойствата на Si Slag Powder, неговите предимства в бетона за 3D печат и подходящите методи за регулиране, можем да разработим висококачествени, ефективни и екологични 3D печат.
Като доставчик на SI Slag Powder, аз се ангажирам да предоставя продукти с високо качество и техническа поддръжка, за да ви помогна да оптимизирате вашите 3D печат бетонни състави. Ако се интересувате от използване на Si Slag Powder във вашите 3D печатни проекти, моля, не се колебайте да се свържете с мен за повече информация и да обсъдите потенциалните възможности за сътрудничество. Можем да работим заедно, за да проучим най -добрите начини за включване на прах Si Slag във вашите специфични приложения за 3D печат и постигане на най -добри резултати.
ЛИТЕРАТУРА
- Невил, AM (1995). Свойства на бетон. Pearson Education.
- Mehta, PK, & Monteiro, PJM (2013). Бетон: Микроструктура, свойства и материали. McGraw - Hill Education.
- Su, J., & Tan, KH (2017). 3D печат на бетон: Преглед. Journal of Building Engineering, 11, 44 - 62.
