في الحقل المتطور للطباعة ثلاثية الأبعاد ، يعد تطوير تركيبات الخرسانة عالية الأداء أمرًا بالغ الأهمية لتوسيع نطاق التطبيق وتحسين جودة الهياكل المطبوعة ثلاثية الأبعاد. كمورد لمسحوق Si Slag ، أنا متحمس لمشاركة رؤى حول كيفية ضبط صياغة الخرسانة ثلاثية الأبعاد مع مسحوق Si Slag.
فهم يقول مسحوق الطاقة
مسحوق SI Slag هو منتج من العمليات الصناعية ذات الصلة بالسيليكون. لديها خصائص مادية وكيميائية فريدة تجعلها مضافة محتملة للطباعة ثلاثية الأبعاد. هناك أنواع مختلفة من مسحوق SI Slag ، مثلخبث ثاني أكسيد السيليكونوخبث السيليكون فيرو سبيكة، وFerro Silicon Slag 65. كل نوع له خصائصه الخاصة من حيث التركيب الكيميائي ، وتوزيع حجم الجسيمات ، والتفاعلية.
يتضمن التركيب الكيميائي لمسحوق Si Slag عادة كمية كبيرة من ثاني أكسيد السيليكون (SIO₂) ، إلى جانب أكاسيد أخرى مثل أكسيد الكالسيوم (CAO) ، وأكسيد الألومنيوم (al₂o₃) ، وأكسيد الحديد (Fe₂o₃). يمكن أن يختلف حجم جسيم مسحوق Si Slag ، مما يؤثر على تشتته في المصفوفة الخرسانية وتفاعله مع المكونات الأخرى.
مزايا استخدام مسحوق Si Slag في الطباعة ثلاثية الأبعاد الخرسانة
1. التكلفة - فعالية
Si Slag Powder هو مادة غير مكلفة نسبيًا مقارنة ببعض المواد الأسمنتية التقليدية. من خلال دمج مسحوق Si Slag في صياغة الخرسانة ثلاثية الأبعاد ، يمكن تقليل التكلفة الإجمالية للخرسانة دون التضحية بالكثير من حيث الأداء. هذا مهم بشكل خاص لمشاريع الطباعة ثلاثية الأبعاد الكبيرة حيث التكلفة هي اعتبار كبير.
2. الفوائد البيئية
باستخدام مسحوق Si Slag في الطباعة ثلاثية الأبعاد هو نهج صديق للبيئة. إنه يساعد على إعادة تدوير النفايات الصناعية ، مما يقلل من كمية النفايات التي يمكن التخلص منها في مدافن النفايات. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأنه يمكن أن يحل محل الأسمنت جزئيًا ، فإنه يقلل من بصمة الكربون المرتبطة بإنتاج الأسمنت ، حيث يعد تصنيع الأسمنت مصدرًا رئيسيًا لانبعاثات غازات الدفيئة.
3. تحسين قابلية العمل
يمكن أن يحسن مسحوق Si Slag من قابلية عمل الطباعة ثلاثية الأبعاد. يمكن أن يكون بمثابة حشو ، مما يقلل من الفراغات في المصفوفة الخرسانية وتحسين قابلية تدفق الخرسانة. هذا مفيد للطباعة ثلاثية الأبعاد ، لأنه يسمح ببثق وطبقة أفضل - بواسطة - ترسب طبقة للخرسانة. يساعد تحسين قابلية العمل أيضًا على تقليل خطر الانسداد في فوهة الطباعة ثلاثية الأبعاد.
4. الخصائص الميكانيكية المحسنة
في بعض الحالات ، يمكن أن يعزز مسحوق SI Slag الخواص الميكانيكية للطباعة ثلاثية الأبعاد. يمكن أن يتفاعل مع هيدروكسيد الكالسيوم (Ca (OH) ₂) الذي يتم إنتاجه أثناء ترطيب الأسمنت لتشكيل المواد الهلامية الإضافية لسيليكات الكالسيوم (C - S - H) ، والتي تسهم في قوة ومتانة الخرسانة. يمكن أن يحسن مسحوق SI Slag الرابطة بين الطبقات في الخرسانة المطبوعة ثلاثية الأبعاد ، مما يؤدي إلى سلامة هيكلية شاملة أفضل.
ضبط صياغة الخرسانة ثلاثية الأبعاد بمسحوق SI Si Slag
1. تحديد نسبة الاستبدال
تتمثل الخطوة الأولى في ضبط الصيغة في تحديد نسبة الاستبدال المناسبة لمسحوق Si Slag للأسمنت. تعتمد هذه النسبة على عدة عوامل ، بما في ذلك نوع مسحوق Si Slag ، والخصائص المطلوبة للخرسانة ثلاثية الأبعاد ، ومعلمات عملية الطباعة.
بشكل عام ، يتم استخدام نسبة الاستبدال من 10 ٪ - 30 ٪ بشكل شائع. على سبيل المثال ، إذا كانت صياغة الخرسانة الأصلية تدعو إلى 300 كجم من الأسمنت لكل متر مكعب ، فإن نسبة استبدال بنسبة 20 ٪ تعني استخدام 240 كجم من الأسمنت و 60 كجم من مسحوق Si Slag. ومع ذلك ، من المهم إجراء اختبارات أولية لتحسين هذه النسبة. قد تؤدي نسب الاستبدال الأعلى إلى انخفاض في قوة العمر المبكرة ، ولكن لا يزال بإمكانها أن تؤدي إلى قوة طويلة مقبولة على المدى الطويل إذا تتم إدارة تفاعل مسحوق Si Slag بشكل صحيح.
2. تحسين حجم الجسيمات
يمكن أن يكون لحجم الجسيمات لمسحوق Si Slag تأثير كبير على أداء الخرسانة ثلاثية الأبعاد للطباعة. تحتوي الجسيمات الدقيقة عمومًا على تفاعل أعلى ويمكن أن تحسن كثافة التعبئة لمصفوفة الخرسانة. ومع ذلك ، إذا كانت الجسيمات جيدة جدًا ، فقد تزيد من الطلب على المياه للخرسانة ، مما يؤدي إلى مشاكل قابلية العمل المحتملة.
لتحسين حجم الجسيمات ، قد يكون من الضروري استخدام تقنيات الطحن أو التصنيف. يمكن أن يؤدي طحن مسحوق Si Slag إلى حجم أدق إلى زيادة تفاعله ، ولكنه يتطلب أيضًا طاقة إضافية. يمكن استخدام التصنيف لفصل الجزيئات إلى كسور مختلفة الحجم ، مما يسمح بإضافة أكثر تحكمًا لمسحوق Si Slag مع نطاق معين من حجم الجسيمات.
3. ضبط الماء إلى - نسبة الموثق
الماء - إلى - نسبة الموثق (ث/ب) هو معلمة حرجة في صياغة الخرسانة. عندما تتم إضافة مسحوق Si Slag إلى الخرسانة ثلاثية الأبعاد ، قد تحتاج نسبة W/B إلى تعديلها. يمكن أن يمتص مسحوق Si Slag بعض الماء بسبب خصائصه السطحية ، وبالتالي قد تحتاج كمية الماء في الصيغة إلى زيادة طفيفة للحفاظ على قابلية التشغيل المطلوبة.
ومع ذلك ، يمكن أن تؤدي الزيادة المفرطة في نسبة W/B إلى انخفاض في قوة ومتانة الخرسانة. لذلك ، من الضروري العثور على نسبة W/B المثلى من خلال سلسلة من اختبارات الخطأ - و - الخطأ. قد يتضمن ذلك إعداد مجموعات مختلفة من الخرسانة مع نسب ث/B مختلفة وتقييم قابلية عملها وقوتها وغيرها من الخصائص.
4. دمج إضافات
بالإضافة إلى مسحوق Si Slag ، قد تكون هناك حاجة إلى إضافات أخرى لتحسين صياغة الخرسانة ثلاثية الأبعاد. على سبيل المثال ، يمكن استخدام أجهزة البلاستيك الفائقة لتحسين قابلية عمل الخرسانة دون زيادة محتوى الماء. اللزوجة - يمكن إضافة عوامل تعديل للتحكم في لزوجة الخرسانة ، وهو أمر مهم للبثق الصحيح والطبقة - بواسطة - ترسب الطبقة في الطباعة ثلاثية الأبعاد.
يمكن أيضًا استخدام عوامل التأخير لضبط وقت الإعداد للخرسانة ، خاصةً عندما تكون عملية الطباعة معقدة أو زمنية - تستهلك. تحتاج هذه الإضافات إلى اختيار وجروح بعناية بناءً على المتطلبات المحددة لمشروع الطباعة ثلاثية الأبعاد وخصائص مسحوق Si Slag - الذي يحتوي على الخرسانة.
الاختبار ومراقبة الجودة
بمجرد ضبط صياغة الخرسانة ثلاثية الأبعاد مع مسحوق Si Slag ، من الضروري إجراء سلسلة من الاختبارات لضمان جودتها.
1. اختبارات قابلية العمل
يمكن استخدام اختبارات قابلية العمل ، مثل اختبار الركود أو اختبار جدول التدفق ، لتقييم سهولة البثق وقدرة الخرسانة على التدفق. بالنسبة للطباعة ثلاثية الأبعاد ، يجب أن تكون قابلية التشغيل بحيث يمكن أن يتم بثق الخرسانة بسلاسة من خلال الفوهة والحفاظ على شكلها بعد الترسب.
2. اختبارات الممتلكات الميكانيكية
يتم إجراء قوة الضغط ، وقوة الانحناء ، واختبارات قوة الشد بشكل شائع لتقييم الأداء الميكانيكي للطباعة ثلاثية الأبعاد. عادةً ما يتم إجراء هذه الاختبارات في أعمار مختلفة من الخرسانة ، مثل 7 أيام ، 28 يومًا ، و 90 يومًا ، لتقييم تطور القوة بمرور الوقت.
3. التحليل المجهرية
يمكن استخدام تقنيات التحليل المجهرية ، مثل فحص المجهر الإلكتروني (SEM) و X - Ray -Ray (XRD) ، لدراسة البنية الداخلية للطباعة ثلاثية الأبعاد والتفاعل بين مسحوق Si Slag والمكونات الأخرى. هذا يساعد على فهم آلية كيفية تأثير مسحوق Si Slag على خصائص الخرسانة وزيادة تحسين الصياغة.
دراسات الحالة
كانت هناك العديد من دراسات الحالة الناجحة لاستخدام مسحوق Si Slag في الطباعة ثلاثية الأبعاد. في مشروع طباعة ثلاثي الأبعاد كبير على نطاق واسع لبناء مكونات مسبقة الصنع ، تم استخدام بديل بنسبة 20 ٪ للأسمنت بمسحوق خبث Si. أظهرت المكونات المطبوعة ثلاثية الأبعاد قابلية عمل جيدة أثناء عملية الطباعة وحققت خصائص ميكانيكية مرضية بعد المعالجة. تم تخفيض تكلفة الخرسانة بحوالي 15 ٪ مقارنة مع الصيغة الخرسانية التقليدية ، كما انخفض التأثير البيئي بشكل كبير.
في حالة أخرى ، قام فريق بحث بتعديل صياغة الخرسانة ثلاثية الأبعاد مع مسحوق Si Slag لبناء منزل ثلاثي الأبعاد صغير الحجم. من خلال تحسين نسبة الاستبدال ، وحجم الجسيمات ، والماء - إلى - نسبة الموثق ، فقد تمكنوا من إنتاج الخرسانة بطبقة ممتازة - إلى - قوة رابطة الطبقة والسلامة الهيكلية الشاملة الجيدة.
خاتمة
يعد ضبط صياغة الخرسانة ثلاثية الأبعاد مع مسحوق Si Slag عملية معقدة ولكنها مجزية. من خلال فهم خصائص مسحوق Si Slag ، ومزاياه في الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وطرق التعديل المناسبة ، يمكننا تطوير الأداء العالي ، والتكاليف - وفعالة ، وصديقة للطباعة ثلاثية الأبعاد.
كمورد لمسحوق Si Slag ، أنا ملتزم بتوفير منتجات عالية الجودة ودعم فني لمساعدتك على تحسين تركيبات الخرسانة ثلاثية الأبعاد الخاصة بك. إذا كنت مهتمًا باستخدام مسحوق Si Slag في مشاريع الطباعة ثلاثية الأبعاد ، فلا تتردد في الاتصال بي للحصول على مزيد من المعلومات ومناقشة فرص التعاون المحتملة. يمكننا العمل معًا لاستكشاف أفضل الطرق لدمج مسحوق Si Slag في تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد المحددة وتحقيق أفضل النتائج.
مراجع
- Neville ، AM (1995). خصائص الخرسانة. تعليم بيرسون.
- Mehta ، PK ، & Monteiro ، PJM (2013). الخرسانة: البنية المجهرية والخصائص والمواد. McGraw - Hill Education.
- Su ، J. ، & Tan ، KH (2017). طباعة ثلاثية الأبعاد للخرسانة: مراجعة. Journal of Building Engineering ، 11 ، 44 - 62.
