纳米二氧化硅对白水泥基3D打印材料结构变形、流变及力学性能的影响

摘要

与传统建筑材料相比,3D打印建筑材料的结构建立对打印材料的流变性能具有更高的要求。通过引入纳米二氧化硅来调控白水泥基3D打印材料的流变性能,旨在稳定打印后的浆体结构和改善材料的力学性能。研究表明,纳米二氧化硅的掺入可以明显缩短浆体的凝结时间,改善其早期力学性能。同时,纳米二氧化硅的掺入能够提高浆体的屈服应力和弹性模量,这有利于浆体抵抗自身的重力,降低打印结构变形。此外,当纳米二氧化硅掺量达到0.5%(质量分数)时,白水泥基3D打印材料的3 d抗压强度和抗折强度分别可以达到46.9 MPa和6.1 MPa。从流变参数的相关性分析可以看出,动态屈服性能对打印结构变形的影响较小,静态屈服应力对打印结构变形的影响较大。综上所述,在白水泥基3D打印材料中引入纳米二氧化硅可以很好地调控浆体的流变性能,改善3D打印结构和早期力学性能。