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3D打印混凝土孔隙之变

更新时间: 2024-11-26 17:23:47  查看次数: 112    
在 3D 打印混凝土里,层与层之间部位的孔的面积占比会随着纤维掺量增加而变大,大孔的数量也会变多。当纤维掺量增加到 0.5%的时候,试件有些地方会出现大孔集中在一起的区域,这就成了缺陷。根据这些结果,再结合图 7.6 来看,当 PP 纤维掺量是 0.1%的时候,材料层间结合部位孔的面积占比是 1.72%,这就说明这个部位有一些数量少而且孔径小的孔隙分散在那里。当纤维掺量增加到 0.3%的时候,材料层间结合部位孔的面积占比变成了 2.31%,这意味着这个部位孔的数量变多了,而且单个孔的孔径也变大了。当纤维掺量增加到 0.5%的时候,层间结合部位孔的面积占比是 2.78%,和 PPF - 0.3% - 6 组的孔隙含量差不多,但是单个孔的孔径更大了,慢慢就形成了缺陷。总的来说,随着 PP 纤维掺量增加,3D 打印纤维增强混凝土层间结合部位孔的面积占比上升,孔径从小变大,而且在纤维掺量达到 0.5%的时候就形成缺陷了。
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试件中间会出现沿着 X 方向分布的深色条形区域,这个区域和其他区域的基体相比,密度比较低,这其实就是打印材料层与层并排结合的部位。这个结果进一步说明,加了柔性纤维之后,3D 打印混凝土层与层结合部位的孔隙率提高了,不只是沿着重力方向结合的层间部位受到影响,并排成型的层间结合部位也受到影响了。材料层间结合部位孔隙率的变化会对整个材料层间结合强度以及其他力学性能产生普遍的影响。
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层间结合位置不一样,不是层间位置的材料整体孔的面积占比要比层间位置低。随着纤维掺量增加,3D 打印混凝土孔的面积占比和单个孔的孔径都是先下降然后再上升。上面这些实验结果就是说,随着 PP 纤维掺量增加,3D 打印混凝土试件非层间结合位置的密实程度先升高然后再降低,而且当纤维掺量达到 0.5%的时候,材料内部会出现大孔集中分布的区域,慢慢就形成缺陷了,这样就会影响整个材料的力学性能。和层间结合位置比起来,非层间结合位置孔的面积占比比较低,虽然在不同纤维掺量条件下的试件里还是有不同类型的缺陷,但是缺陷的总量减少了。
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PP纤维掺量增加,材料孔的面积占比先下降然后再提升,孔隙都是分散分布的,但是当纤维掺量增加到 0.5%的时候,材料的最大孔径明显变大了,有些区域就形成缺陷了。随着 PP 纤维掺量增加,3D 打印纤维增强混凝土试件层间结合位置的孔隙含量增加,在纤维体积掺量是 0.1%的时候,孔隙含量最低,试件密实程度最高。同一个位置的孔径大小随着纤维掺量增加而变大,而且当纤维掺量达到 0.5%的时候,试件内部会产生比较明显的局部缺陷或者条状暗色低密度区域。和 CT 测试直接得到的孔隙率结果不一样,用 Photoshop 处理并且分析切片图得到的孔隙参数值比较低,而且分析结果显示 3D 打印纤维增强混凝土层间结合位置的孔隙含量随着纤维掺量变化的趋势和总体孔隙率变化趋势是一样的,但是非层间结合位置的孔隙含量却是随着纤维掺量增加先降低然后再提高。这两种效果加在一起,最终就表现为材料整体孔隙率随着纤维掺量增加而增大。 
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