V vždy - vyvíjajúcom sa poli 3D tlače je vývoj formulácií s vysokým výkonom betónu rozhodujúci pre rozšírenie rozsahu aplikácií a zlepšenie kvality 3D - tlačených štruktúr. Ako dodávateľ prášku SI Slag som som nadšený zdieľaním poznatkov o tom, ako upraviť formuláciu 3D tlačového betónu pomocou prášku SI Slag.
Porozumenie povedzme prášok moci
Prášok SI Slag je produktom priemyselných procesov súvisiacich s kremíkom. Má jedinečné fyzikálne a chemické vlastnosti, vďaka ktorým je potenciálna prídavná látka pre 3D tlač betónu. Existujú rôzne typy prášku SI Slag, napríklad ako napríkladTroska oxidu kremíka,Ferro zliatina kremíkovej troskyaFerro kremíková troska 65. Každý typ má svoje vlastné charakteristiky z hľadiska chemického zloženia, distribúcie veľkosti častíc a reaktivity.
Chemické zloženie prášku SI Slag Typicky obsahuje významné množstvo oxidu kremíka (SiO₂), spolu s inými oxidmi, ako je oxid vápenatý (CAO), oxid hlinitý (al₂o₃) a oxid železa (FEMO₃). Veľkosť častíc prášku SI Slag sa môže meniť, čo ovplyvňuje jeho disperziu v betónovej matrici a jej interakciu s inými komponentmi.
Výhody použitia prášku SI Slag v 3D tlači betónu
1. Cena - efektívnosť
Prášok SI Slag je relatívne lacný materiál v porovnaní s niektorými tradičnými cementovými materiálmi. Začlenením prášku SI Slag do formulácie 3D tlačovej betónu sa môžu celkové náklady na betón znížiť bez toho, aby sa príliš obetovali z hľadiska výkonu. To je obzvlášť dôležité pre veľké projekty 3D tlače v rozsahu, kde sú náklady hlavnou úvahou.
2. Environmentálne výhody
Použitie prášku SI Slag v 3D tlači betónu je prístup k životnému prostrediu. Pomáha recyklovať priemyselný odpad, čím sa znižuje množstvo odpadu, ktorý by sa inak zlikvidoval na skládkach. Okrem toho, pretože môže čiastočne nahradiť cement, znižuje uhlíkovú stopu spojenú s výrobou cementu, pretože výroba cementu je hlavným zdrojom emisií skleníkových plynov.
3. Zlepšená spracovateľnosť
Prášok SI Slag môže zlepšiť spracovateľnosť 3D tlačového betónu. Môže pôsobiť ako výplň, znižuje medzery v betónovej matrici a zlepší tekutosť betónu. To je prospešné pre 3D tlač, pretože umožňuje lepšie vytláčanie a vrstvu - podľa ukladania betónu. Vylepšená spracovateľnosť tiež pomáha znižovať riziko upchávania v 3D tlačovej dýze.
4. Vylepšené mechanické vlastnosti
V niektorých prípadoch môže prášok SI trosky zvýšiť mechanické vlastnosti 3D tlačového betónu. Môže reagovať s hydratáciou cementu vápenatého (Ca (OH) ₂) vyrobeným počas hydratácie cementu za vzniku ďalších gélov hydrátu kremíka z vápenatého (C - S - H), ktoré prispievajú k pevnosti a trvanlivosti betónu. Prášok SI Slag môže tiež zlepšiť väzbu medzi vrstvami v 3D - tlačenom betóne, čo vedie k lepšej celkovej štrukturálnej integrite.
Upravenie formulácie 3D tlačového betónu práškom SI Slag
1. Stanovenie pomeru náhrady
Prvým krokom pri nastavovaní formulácie je stanovenie vhodného náhradného pomeru prášku SI trosky pre cement. Tento pomer závisí od niekoľkých faktorov, vrátane typu prášku SI Slag, požadovaných vlastností 3D tlačového betónu a parametrov procesu tlače.
Vo všeobecnosti sa bežne používa pomer náhrady 10% - 30%. Napríklad, ak pôvodná betónová formulácia vyžaduje 300 kg cementu na kubický meter, 20% náhradný pomer by znamenal použitie 240 kg cementu a 60 kg prášku SI trosky. Na optimalizáciu tohto pomeru je však dôležité vykonať predbežné testy. Vyššie náhradné pomery môžu viesť k zníženiu včasnej vekovej sily, ale stále môžu mať za následok prijateľnú dlhodobú silu, ak je reaktivita prášku SI trosky riadne zvládnutá.
2. Optimalizácia veľkosti častíc
Veľkosť častíc prášku trosky SI môže mať významný vplyv na výkon 3D tlačového betónu. Jemnejšie častice majú vo všeobecnosti vyššiu reaktivitu a môžu zlepšiť hustotu balenia betónovej matrice. Ak sú však častice príliš v poriadku, môžu zvýšiť dopyt po vode betónu, čo vedie k potenciálnym problémom so spracovateľnosťou.
Na optimalizáciu veľkosti častíc môže byť potrebné použiť techniky brúsenia alebo klasifikácie. Brúsenie prášku SI Slag na jemnejšiu veľkosť môže zvýšiť jeho reaktivitu, ale vyžaduje tiež ďalšiu energiu. Klasifikácia sa môže použiť na oddelenie častíc do frakcií rôznych veľkostí, čo umožňuje kontrolovanejšie pridanie prášku SI trosky so špecifickým rozsahom veľkosti častíc.
3. Upravenie pomeru vody - k - spojiva
Pomer voda - k - spojiva (w/b) je kritickým parametrom v betónovej formulácii. Keď sa do 3D tlačového betónu pridá prášok SI trosky, môže byť potrebné upraviť pomer W/B. Prášok SI trosky môže absorbovať určitú vodu vďaka svojim povrchovým vlastnostiam, takže množstvo vody vo formulácii môže byť potrebné mierne zvýšiť, aby sa zachovala požadovaná spracovateľnosť.
Nadmerné zvýšenie pomeru W/B však môže viesť k zníženiu pevnosti a trvanlivosti betónu. Preto je potrebné nájsť optimálny pomer W/B prostredníctvom série skúšok pokusov a - a -. To môže zahŕňať prípravu rôznych dávok betónu s rôznymi pomermi W/B a hodnotenie ich spracovateľnosti, sily a iných vlastností.
4. Začlenenie prísad
Okrem prášku SI Slag sa môžu vyžadovať ďalšie prísady na optimalizáciu formulácie 3D tlačovej betónu. Napríklad superplastifikátory sa môžu použiť na zlepšenie spracovateľnosti betónu bez zvýšenia obsahu vody. Agenty modifikujú viskozitu - môžu sa pridať na kontrolu viskozity betónu, čo je dôležité pre správne vytláčanie a ukladanie vrstvy - vrstvou v 3D tlači.
Retardujúce látky sa môžu tiež použiť na úpravu času nastavenia betónu, najmä ak je proces tlače zložitý alebo čas - náročný. Tieto prísady je potrebné starostlivo vyberať a podať na základe špecifických požiadaviek projektu 3D tlač a vlastností prášku SI Slag - obsahujúceho betón.
Testovanie a kontrola kvality
Po upravení formulácie 3D tlačovej betónu s práškom SI Slag je nevyhnutné vykonať sériu testov, aby sa zabezpečila jeho kvalita.
1. Testy spracovateľnosti
Testy spracovateľnosti, ako je test prepadnutia alebo test prietokovej tabuľky, sa môžu použiť na vyhodnotenie ľahkej extrúzie a schopnosti betónu prúdiť. Pre 3D tlač betónu by mala byť spracovateľnosť taká, aby sa betón mohol hladko extrudovať dýzou a po uložení si zachovať svoj tvar.
2. Testy mechanických vlastností
Testy v tlaku, pevnosť v ohybe a pevnosť v ťahu sa bežne vykonávajú na vyhodnotenie mechanického výkonu 3D tlačového betónu. Tieto testy sa zvyčajne vykonávajú v rôznych veku betónu, ako sú 7 dní, 28 dní a 90 dní, na vyhodnotenie vývoja sily v priebehu času.
3. Mikroštrukturálna analýza
Techniky mikroštrukturálnej analýzy, ako je skenovacia elektrónová mikroskopia (SEM) a difrakcia röntgenového lúča (XRD), sa môžu použiť na štúdium vnútornej štruktúry 3D tlačového betónu a interakcie medzi práškom SA Slag a inými komponentmi. Pomáha to pochopiť mechanizmus toho, ako prášok SI Slag ovplyvňuje vlastnosti betónu a ďalej optimalizovať formuláciu.
Prípadové štúdie
V 3D tlačovej betóne sa uskutočnilo niekoľko úspešných prípadových štúdií o použití prášku SI Slag. Vo veľkom meradle 3D tlačiarenského projektu na budovanie prefabrikovaných komponentov sa použila 20% výmena cementu práškom SI Slag. 3D - tlačené komponenty vykazovali počas procesu tlače dobrú spracovateľnosť a po vytvrdzovaní dosiahli uspokojivé mechanické vlastnosti. Náklady na betón sa znížili približne o 15% v porovnaní s tradičnou betónovou formuláciou a vplyv na životné prostredie sa tiež významne znížil.
V inom prípade výskumný tím upravil 3D tlačovú formuláciu betónovou formuláciou práškom SI Slag na výstavbu malého 3D - tlačeného domu. Dôkladnou optimalizáciou pomeru náhradného pomeru, veľkosti častíc a pomeru vody - k spojive boli schopní produkovať betón s vynikajúcou pevnosťou väzby - vrstvou a dobrou celkovou štrukturálnou integritou.
Záver
Upravenie formulácie 3D tlačového betónu práškom SI Slag je komplexný, ale odmeňujúci proces. Pochopením vlastností prášku SI Slag, jeho výhod v 3D tlači betónu a príslušných metód úpravy môžeme vyvinúť vysoký - výkon, náklady - efektívny a ekologický betón 3D tlač.
Ako dodávateľ prášku SI Slag som sa zaviazal poskytovať produkty vysokej kvality a technickú podporu, ktorá vám pomôže optimalizovať vaše 3D tlačové formulácie betónu. Ak máte záujem o použitie prášku SI Slag vo svojich projektoch 3D tlače, neváhajte a kontaktujte ma, aby ste ma pre viac informácií získali a prediskutovali potenciálne príležitosti na spoluprácu. Môžeme spolupracovať na preskúmaní najlepších spôsobov, ako začleniť prášok SI Slag do vašich konkrétnych aplikácií 3D tlače a dosiahnuť najlepšie výsledky.
Odkazy
- Neville, AM (1995). Vlastnosti betónu. Pearson Education.
- Mehta, PK a Monteiro, PJM (2013). Betón: mikroštruktúra, vlastnosti a materiály. McGraw - Hill Education.
- Su, J., & Tan, KH (2017). 3D tlač betónu: recenzia. Journal of Building Engineering, 11, 44 - 62.
