Ever- 진화하는 3D 프린팅 분야에서, 고성능 콘크리트 제형의 개발은 응용 프로그램 범위를 확장하고 3D 인쇄 구조의 품질을 향상시키는 데 중요합니다. SI 슬래그 파우더의 공급 업체로서 Si 슬래그 파우더로 3D 프린팅 콘크리트의 제형을 조정하는 방법에 대한 통찰력을 공유하게되어 기쁩니다.
파워 파우더를 이해합니다
SI 슬래그 파우더는 실리콘 관련 산업 공정의 산물에 의해 By -ructs입니다. 그것은 3D 프린팅 콘크리트의 잠재적 첨가제로 만드는 고유 한 물리적 및 화학적 특성을 가지고 있습니다. Si 슬래그 파우더에는 여러 가지 유형이 있습니다.이산화 실리콘 슬래그,,,페로 합금 실리콘 슬래그, 그리고Ferro Silicon 슬래그 65. 각 유형은 화학 조성, 입자 크기 분포 및 반응성 측면에서 고유 한 특성을 갖습니다.
Si 슬래그 분말의 화학적 조성은 전형적으로 산화 칼슘 (CAO), 산화 알루미늄 (알루미늄) 및 산화철 (Fe₂o₃)과 같은 다른 산화물과 함께 상당한 양의 이산화 실리콘 (SIO₂)을 포함한다. Si 슬래그 분말의 입자 크기는 변할 수 있으며, 이는 콘크리트 매트릭스의 분산 및 다른 구성 요소와의 상호 작용에 영향을 미칩니다.
3D 프린팅 콘크리트에서 Si 슬래그 파우더 사용의 장점
1. 비용 - 효율성
Si 슬래그 분말은 일부 전통적인 시멘트 재료와 비교하여 비교적 저렴한 재료입니다. Si 슬래그 분말을 3D 프린팅 콘크리트 제형에 통합함으로써, 콘크리트의 전체 비용은 성능 측면에서 너무 많이 희생하지 않으면 서 감소 될 수 있습니다. 이것은 비용이 주요 고려 사항 인 대형 3D 프린팅 프로젝트에 특히 중요합니다.
2. 환경 적 이점
3D 프린팅 콘크리트에서 Si 슬래그 파우더를 사용하는 것은 환경 친화적 인 접근 방식입니다. 그것은 산업 폐기물을 재활용하여 매립지에 폐기 될 폐기물의 양을 줄이는 데 도움이됩니다. 또한 시멘트 제조는 온실 가스 배출의 주요 공급원이기 때문에 시멘트를 부분적으로 대체 할 수 있으므로 시멘트 생산과 관련된 탄소 발자국을 줄입니다.
3. 개선 된 작업 성
SI 슬래그 파우더는 3D 프린팅 콘크리트의 작업성을 향상시킬 수 있습니다. 그것은 충전제 역할을하여 콘크리트 매트릭스의 공극을 줄이고 콘크리트의 흐름성을 향상시킬 수 있습니다. 이것은 콘크리트의 압출 및 층별 층을 더 잘 압출 할 수 있으므로 3D 프린팅에 유리합니다. 개선 된 작업 성은 또한 3D 프린팅 노즐의 막힘 위험을 줄이는 데 도움이됩니다.
4. 향상된 기계적 특성
경우에 따라 Si 슬래그 파우더는 3D 프린팅 콘크리트의 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 시멘트 수화 동안 생성 된 수산화 칼슘 (Ca (OH) ₂)와 반응하여 추가의 실리케이트 수화물 (C -S -H) 겔을 형성하여 콘크리트의 강도와 내구성에 기여할 수 있습니다. SI 슬래그 파우더는 또한 3D- 인쇄 콘크리트의 층 간의 결합을 향상시켜 전체 구조적 무결성을 향상시킬 수 있습니다.
SI 슬래그 분말로 3D 프린팅 콘크리트의 제형 조정
1. 교체 비율 결정
제형을 조정하는 첫 번째 단계는 시멘트에 대한 Si 슬래그 분말의 적절한 교체 비율을 결정하는 것입니다. 이 비율은 Si 슬래그 분말의 유형, 3D 프린팅 콘크리트의 원하는 특성 및 인쇄 공정 매개 변수를 포함한 여러 요인에 따라 다릅니다.
일반적으로 10% -30%의 대체 비율이 일반적으로 사용됩니다. 예를 들어, 원래 콘크리트 제형이 입방 미터 당 300kg의 시멘트를 요구하는 경우, 20% 교체 비율은 240kg의 시멘트와 60kg의 Si 슬래그 분말을 사용하는 것을 의미합니다. 그러나이 비율을 최적화하기 위해 예비 테스트를 수행하는 것이 중요합니다. 교체 비율이 높을수록 초기 연령 강도가 감소 할 수 있지만 Si 슬래그 분말의 반응성이 올바르게 관리되는 경우 여전히 허용 가능한 장기 강도를 초래할 수 있습니다.
2. 입자 크기 최적화
Si 슬래그 파우더의 입자 크기는 3D 프린팅 콘크리트의 성능에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 더 미세한 입자는 일반적으로 반응성이 높고 콘크리트 매트릭스의 포장 밀도를 향상시킬 수 있습니다. 그러나 입자가 너무 정상이면 콘크리트의 물 수요를 증가시켜 잠재적 인 작업 성 문제로 이어질 수 있습니다.
입자 크기를 최적화하려면 연삭 또는 분류 기술을 사용해야 할 수도 있습니다. Si 슬래그 분말을 더 미세한 크기로 연마하면 반응성이 증가 할 수 있지만 추가 에너지가 필요합니다. 분류는 입자를 다른 크기 분획으로 분리하는 데 사용될 수 있으며, 특정 입자 크기 범위를 갖는 Si 슬래그 파우더를보다 제어 할 수 있습니다.
3. 물 - 대 바인더 비율 조정
물 - 대 바인더 비율 (w/b)은 콘크리트 제형에서 중요한 매개 변수입니다. SI 슬래그 분말을 3D 프린팅 콘크리트에 첨가하면 W/B 비율을 조정해야 할 수 있습니다. SI 슬래그 분말은 표면 특성으로 인해 약간의 물을 흡수 할 수 있으므로 원하는 작업 성을 유지하기 위해 제제의 물량을 약간 증가시켜야 할 수 있습니다.
그러나 W/B 비율의 과도한 증가는 콘크리트의 강도와 내구성을 감소시킬 수 있습니다. 따라서 일련의 시험 및 오류 테스트를 통해 최적의 W/B 비율을 찾아야합니다. 여기에는 다양한 w/b 비율로 다른 콘크리트 배치를 준비하고 그들의 작업 성, 강도 및 기타 특성을 평가하는 것이 포함될 수 있습니다.
4. 첨가제 통합
Si 슬래그 분말 외에도 3D 프린팅 콘크리트 제형을 최적화하려면 다른 첨가제가 필요할 수 있습니다. 예를 들어, 수퍼 플라스틱 화기는 수분 함량을 증가시키지 않고 콘크리트의 작업 성을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다. 점도 - 변형 제는 콘크리트의 점도를 제어하기 위해 첨가 될 수 있으며, 이는 3D 프린팅에서 적절한 압출 및 층 - 층 증착에 중요합니다.
지연제는 특히 인쇄 공정이 복잡하거나 시간이 소비 될 때 콘크리트의 설정 시간을 조정하는 데 사용될 수 있습니다. 이 첨가제는 3D 프린팅 프로젝트의 특정 요구 사항과 콘크리트를 포함하는 Si 슬래그 분말의 특성을 기반으로 신중하게 선택하고 투여해야합니다.
테스트 및 품질 관리
SI 슬래그 파우더를 사용한 3D 프린팅 콘크리트 제형이 조정되면 품질을 보장하기 위해 일련의 테스트를 수행해야합니다.
1. 작업 성 테스트
슬럼프 테스트 또는 유량 테이블 테스트와 같은 작업성 테스트를 사용하여 압출의 용이성 및 콘크리트 흐름의 능력을 평가할 수 있습니다. 3D 프린팅 콘크리트의 경우, 콘크리트를 노즐을 통해 부드럽게 압출하고 증착 후 모양을 유지할 수 있어야합니다.
2. 기계적 특성 테스트
압축 강도, 굴곡 강도 및 인장 강도 테스트는 일반적으로 3D 프린팅 콘크리트의 기계적 성능을 평가하기 위해 수행됩니다. 이 테스트는 일반적으로 시간에 따른 강도의 발달을 평가하기 위해 7 일, 28 일 및 90 일과 같은 콘크리트의 다른 연령대에서 수행됩니다.
3. 미세 구조 분석
주사 전자 현미경 (SEM) 및 X -RAY 회절 (XRD)과 같은 미세 구조 분석 기술은 3D 프린팅 콘크리트의 내부 구조와 SI 슬래그 분말 및 기타 구성 요소 사이의 상호 작용을 연구하는 데 사용될 수 있습니다. 이것은 Si 슬래그 분말이 콘크리트의 특성에 어떤 영향을 미치는지에 대한 메커니즘을 이해하고 제제를 추가로 최적화하는 데 도움이됩니다.
사례 연구
3D 프린팅 콘크리트에 Si 슬래그 파우더 사용에 대한 몇 가지 성공적인 사례 연구가있었습니다. 조립식 구성 요소를 구축하기위한 대형 3D 프린팅 프로젝트에서 시멘트를 SI 슬래그 파우더로 20% 교체했습니다. 3D- 인쇄 된 구성 요소는 인쇄 과정에서 우수한 작업 성을 보여 주었고 경화 후 만족스러운 기계적 특성을 달성했습니다. 콘크리트 비용은 전통적인 콘크리트 제형에 비해 약 15% 감소했으며 환경 영향도 크게 감소했습니다.
다른 경우, 연구팀은 소규모 3D 인쇄 주택을 건설하기 위해 SI 슬래그 파우더로 3D 프린팅 콘크리트 제형을 조정했습니다. 교체 비율, 입자 크기 및 물 대 바인더 비율을 신중하게 최적화함으로써 우수한 층 - 층 결합 강도와 우수한 전반적인 구조적 무결성으로 콘크리트를 생산할 수있었습니다.
결론
Si 슬래그 파우더로 3D 프린팅 콘크리트의 제형 조정은 복잡하지만 보람있는 과정입니다. Si 슬래그 파우더의 특성, 3D 프린팅 콘크리트의 장점 및 적절한 조정 방법을 이해함으로써, 우리는 고성능, 비용 - 효과적이며 환경 친화적 인 3D 프린팅 콘크리트를 개발할 수 있습니다.
SI 슬래그 파우더 공급 업체로서 저는 3D 프린팅 콘크리트 제형을 최적화하는 데 도움이되는 고품질 제품 및 기술 지원을 제공하기 위해 노력하고 있습니다. 3D 인쇄 프로젝트에서 SI 슬래그 파우더 사용에 관심이 있으시면 자세한 내용은 저에게 연락하여 잠재적 인 협력 기회에 대해 논의하십시오. SI 슬래그 파우더를 특정 3D 프린팅 애플리케이션에 통합하고 최상의 결과를 얻는 가장 좋은 방법을 탐색하기 위해 함께 협력 할 수 있습니다.
참조
- NEVILLE, AM (1995). 콘크리트의 특성. 피어슨 교육.
- Mehta, PK, & Monteiro, PJM (2013). 콘크리트 : 미세 구조, 특성 및 재료. 맥그로 - 힐 교육.
- Su, J., & Tan, KH (2017). 콘크리트의 3D 인쇄 : 검토. 건축 공학 저널, 11, 44-62.
