Nel campo sempre in evoluzione della stampa 3D, lo sviluppo di formulazioni in cemento ad alte prestazioni è cruciale per espandere l'ambito dell'applicazione e migliorare la qualità delle strutture stampate 3D. Come fornitore di polvere SI SLAG, sono entusiasta di condividere approfondimenti su come regolare la formulazione del calcestruzzo di stampa 3D con polvere di scoria Si.
Comprensione dire polvere di potenza
La polvere SI SLAG è un prodotto di processi industriali correlati al silicio. Ha proprietà fisiche e chimiche uniche che lo rendono un potenziale additivo per il calcestruzzo di stampa 3D. Esistono diversi tipi di polvere di scorie Si, comeScorie di biossido di silicio,Scorie di silicio in lega di ferro, ESLAG SILICON Ferro 65. Ogni tipo ha le sue caratteristiche in termini di composizione chimica, distribuzione delle dimensioni delle particelle e reattività.
La composizione chimica della polvere di scorie SI in genere include una quantità significativa di biossido di silicio (SIO₂), insieme ad altri ossidi come ossido di calcio (CAO), ossido di alluminio (al₂o₃) e ossido di ferro (Fe₂o₃). La dimensione delle particelle della polvere di scorie Si può variare, che influisce sulla sua dispersione nella matrice di calcestruzzo e nella sua interazione con altri componenti.
Vantaggi dell'utilizzo della polvere di scorie SI nel calcestruzzo di stampa 3D
1. Costo - Efficacia
La polvere di scorie Si è un materiale relativamente economico rispetto ad alcuni materiali cementizi tradizionali. Incorporando la polvere di scorie SI nella formulazione del calcestruzzo di stampa 3D, il costo complessivo del calcestruzzo può essere ridotto senza sacrificare troppo in termini di prestazioni. Ciò è particolarmente importante per i progetti di stampa 3D su larga scala in cui il costo è una grande considerazione.
2. Benefici ambientali
L'uso della polvere di scorie SI nel calcestruzzo da stampa 3D è un approccio ecologico. Aiuta a riciclare i rifiuti industriali, riducendo la quantità di rifiuti che altrimenti verrebbero eliminati nelle discariche. Inoltre, poiché può sostituire parzialmente il cemento, riduce l'impronta di carbonio associata alla produzione di cemento, poiché la produzione di cemento è una delle principali fonti di emissioni di gas serra.
3. Miglioramento della lavorabilità
La polvere di scorie SI può migliorare la lavorabilità del calcestruzzo di stampa 3D. Può agire come un riempitivo, riducendo i vuoti nella matrice di cemento e migliorando la flusso del calcestruzzo. Ciò è vantaggioso per la stampa 3D, in quanto consente una migliore estrusione e strato - mediante - deposizione di strati del calcestruzzo. La migliore lavorabilità aiuta anche a ridurre il rischio di intasamento nell'ugello di stampa 3D.
4. Proprietà meccaniche migliorate
In alcuni casi, la polvere SI SLAG può migliorare le proprietà meccaniche del calcestruzzo di stampa 3D. Può reagire con l'idrossido di calcio (Ca (OH) ₂) prodotto durante l'idratazione del cemento per formare gel di idrato di silicato di calcio aggiuntivo (C - S - H), che contribuiscono alla resistenza e alla durata del calcestruzzo. La polvere SI SLAG può anche migliorare il legame tra gli strati nel calcestruzzo stampato in 3D, con conseguente migliore integrità strutturale complessiva.
Regolazione della formulazione del calcestruzzo di stampa 3D con polvere di scorie Si
1. Determinazione del rapporto di sostituzione
Il primo passo per regolare la formulazione è determinare il rapporto di sostituzione appropriato della polvere di scorie SI per il cemento. Questo rapporto dipende da diversi fattori, tra cui il tipo di polvere di scorie SI, le proprietà desiderate del calcestruzzo di stampa 3D e i parametri del processo di stampa.
In generale, viene comunemente usato un rapporto di sostituzione del 10% - 30%. Ad esempio, se la formulazione in calcestruzzo originale richiede 300 kg di cemento per metro cubo, un rapporto di sostituzione del 20% significherebbe usare 240 kg di cemento e 60 kg di polvere di scorie Si. Tuttavia, è importante condurre test preliminari per ottimizzare questo rapporto. Rapporti di sostituzione più elevati possono portare a una diminuzione della forza di età precoce, ma possono comunque provocare una forza accettabile a lungo termine se la reattività della polvere di scoria Si è gestita correttamente.
2. Ottimizzazione delle dimensioni delle particelle
La dimensione delle particelle della polvere di scorie Si può avere un impatto significativo sulle prestazioni del calcestruzzo di stampa 3D. Le particelle più fini generalmente hanno una reattività più elevata e possono migliorare la densità di imballaggio della matrice di calcestruzzo. Tuttavia, se le particelle sono troppo belle, possono aumentare la domanda di acqua del calcestruzzo, portando a potenziali problemi di lavorabilità.
Per ottimizzare la dimensione delle particelle, potrebbe essere necessario utilizzare tecniche di macinazione o classificazione. La macinazione della polvere di scottature SI a una dimensione più fine può aumentare la sua reattività, ma richiede anche energia aggiuntiva. La classificazione può essere utilizzata per separare le particelle in frazioni di dimensioni diverse, consentendo un'aggiunta più controllata di polvere di scorie SI con un intervallo di dimensioni delle particelle specifico.
3. Regolazione dell'acqua - rapporto legante
Il rapporto acqua - a - legante (w/b) è un parametro critico nella formulazione del calcestruzzo. Quando viene aggiunta la polvere di scoria Si al calcestruzzo di stampa 3D, potrebbe essere necessario regolare il rapporto W/B. La polvere di scorie SI può assorbire un po 'di acqua a causa delle sue proprietà superficiali, quindi potrebbe essere necessario aumentare leggermente la quantità di acqua nella formulazione per mantenere la lavorabilità desiderata.
Tuttavia, un eccessivo aumento del rapporto W/B può portare a una diminuzione della forza e della durata del calcestruzzo. Pertanto, è necessario trovare il rapporto W/B ottimale attraverso una serie di test di prova e - errori. Ciò può comportare la preparazione di diversi lotti di calcestruzzo con rapporti W/B varianti e valutare la loro lavorabilità, forza e altre proprietà.
4. Incorporazione degli additivi
Oltre alla polvere SI SLAG, potrebbero essere necessari altri additivi per ottimizzare la formulazione del calcestruzzo di stampa 3D. Ad esempio, i superplastici possono essere utilizzati per migliorare la lavorabilità del calcestruzzo senza aumentare il contenuto dell'acqua. Viscosità: gli agenti modificanti possono essere aggiunti per controllare la viscosità del calcestruzzo, che è importante per la corretta estrusione e strato - per la deposizione di strati nella stampa 3D.
Gli agenti ritardati possono anche essere utilizzati per regolare il tempo di impostazione del calcestruzzo, specialmente quando il processo di stampa è complesso o tempo, consumando. Questi additivi devono essere accuratamente selezionati e dosati in base ai requisiti specifici del progetto di stampa 3D e alle proprietà della polvere SI Slag - contenente calcestruzzo.
Test e controllo di qualità
Una volta regolata la formulazione del calcestruzzo di stampa 3D con polvere di scorie SI, è essenziale condurre una serie di test per garantirne la qualità.
1. Test di lavorabilità
I test di lavorabilità, come il test di crollo o il test della tabella di flusso, possono essere utilizzati per valutare la facilità di estrusione e la capacità del calcestruzzo di flusso. Per il calcestruzzo di stampa 3D, la lavorabilità dovrebbe essere tale che il calcestruzzo può essere estruso senza intoppi attraverso l'ugello e mantenere la sua forma dopo la deposizione.
2. Test di proprietà meccanica
I test di resistenza alla compressione, resistenza alla flessione e resistenza alla trazione sono comunemente condotti per valutare le prestazioni meccaniche del calcestruzzo di stampa 3D. Questi test sono generalmente effettuati a diverse età del calcestruzzo, come 7 giorni, 28 giorni e 90 giorni, per valutare lo sviluppo della forza nel tempo.
3. Analisi microstrutturale
Le tecniche di analisi microstrutturale, come la microscopia elettronica a scansione (SEM) e la diffrazione di raggio X (XRD), possono essere utilizzate per studiare la struttura interna del calcestruzzo di stampa 3D e l'interazione tra polvere di SI SLAG e altri componenti. Questo aiuta a comprendere il meccanismo di come la polvere di scorie SI influisce sulle proprietà del calcestruzzo e per ottimizzare ulteriormente la formulazione.
Casi studio
Ci sono stati diversi casi studio di successo sull'uso della polvere di scorie SI nel calcestruzzo di stampa 3D. In un progetto di stampa 3D su larga scala per la costruzione di componenti prefabbricati, è stata utilizzata una sostituzione del 20% di cemento con polvere di scorie Si. I componenti stampati 3D hanno mostrato una buona lavorabilità durante il processo di stampa e hanno raggiunto proprietà meccaniche soddisfacenti dopo la cura. Il costo del calcestruzzo è stato ridotto di circa il 15% rispetto alla tradizionale formulazione del calcestruzzo e anche l'impatto ambientale è stato significativamente ridotto.
In un altro caso, un team di ricerca ha adattato la formulazione in cemento di stampa 3D con polvere SI Slag per la costruzione di una casa stampata in scala ridotta. Ottimizzando attentamente il rapporto di sostituzione, la dimensione delle particelle e il rapporto acqua a - legante, sono stati in grado di produrre calcestruzzo con un'eccellente resistenza al legame a strato a strato e buona integrità strutturale complessiva.
Conclusione
La regolazione della formulazione del calcestruzzo di stampa 3D con polvere di scorie Si è un processo complesso ma gratificante. Comprendendo le proprietà della polvere di scorie SI, i suoi vantaggi nel calcestruzzo di stampa 3D e i metodi di regolazione appropriati, possiamo sviluppare un calcestruzzo di stampa 3D 3D elevato, economico e rispettoso dell'ambiente.
Come fornitore di polvere SI Slag, mi impegno a fornire prodotti di alta qualità e supporto tecnico per aiutarti a ottimizzare le tue formulazioni in cemento da stampa 3D. Se sei interessato a utilizzare la polvere SI SLAG nei tuoi progetti di stampa 3D, non esitare a contattarmi per ulteriori informazioni e di discutere potenziali opportunità di cooperazione. Possiamo lavorare insieme per esplorare i modi migliori per incorporare la polvere di scorie SI nelle specifiche applicazioni di stampa 3D e ottenere i migliori risultati.
Riferimenti
- Neville, Am (1995). Proprietà del cemento. Pearson Education.
- Mehta, PK e Monteiro, PJM (2013). Calcestruzzo: microstruttura, proprietà e materiali. McGraw - Hill Education.
- Su, J., & Tan, KH (2017). Stampa 3D di cemento: una recensione. Journal of Building Engineering, 11, 44 - 62.
