Строительные материалы и изделия
Статья: поступила: 21.06.2022; рецензия: 25.07.2022; финансирование: Исследование выполнено в рамках государственного задания, тема 3.1.1.2 Плана фундаментальных исследований РААСН и Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации на 2021 г. Экспериментальные исследования проводились с использованием оборудования ЦКП имени проф. Ю.М. Борисова ВГТУ при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ, проект № 075-15-2021-662.
Научная статья
УДК 666.972
http://doi.org/10.24866/2227-6858/2022-3/64-80
Г.С. Славчева, О.В. Артамонова, Д.С. Бабенко, М.А. Шведова
СЛАВЧЕВА ГАЛИНА СТАНИСЛАВОВНА – д.т.н., профессор кафедры технологии строительных материалов, изделий и конструкций, gslavcheva@yandex.ru*, https://orcid.org/0000-0001-8800-2657
АРТАМОНОВА ОЛЬГА ВЛАДИМИРОВНА – д.т.н., профессор кафедры химии и химической технологии материалов, ol_artam@rambler.ru, https://orcid.org/0000-0001-9157-527X
БАБЕНКО ДМИТРИЙ СЕРГЕЕВИЧ – инженер Высшей школы строительного материаловедения, babenko.dmitrii@bk.ru
ШВЕДОВА МАРИЯ АЛЕКСАНДРОВНА – ассистент кафедры химии и химической технологии материалов, marishwedowa@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-6484-8719
Воронежский государственный технический университет
Воронеж, Россия
Регулирование вязкопластических свойств цементных смесей для строительной 3D-печати
Аннотация. Представлены результаты экспериментальных исследований реологического поведения многокомпонентных цементных смесей для 3D-печати, содержащих в своем составе наполнитель, модификатор вязкости и армирующий компонент – волокно. Для изучения реологического поведения использованы сдавливающие тесты. Для оценки показателя пластичности, характеризующего способность смесей сохранять агрегативную устойчивость в процессе экструзии, использован сдавливающий тест с постоянной скоростью деформирования. Для оценки формоустойчивости применялся сдавливающий тест с постоянной скоростью нагружения, по результатам которого найдены значения структурной и пластической прочности, пластических деформаций многокомпонентных цементных систем, характеризующие их способность сохранять форму при действии возрастающих сжимающих напряжений в процессе печати. Получены количественные данные о влиянии видов наполнителей и модификаторов вязкости различного химико-минералогического состава и дисперсности на пластичность и формоустойчивость цементных смесей. Установлено, что наиболее эффективные модификаторы вязкости – это метакаолин и комплексный модификатор тетракалий пирофосфат в сочетании с камедью. Регулирование вязкопластических свойств и агрегативной устойчивости цементных систем при их введении определяется изменением свойств дисперсной фазы и дисперсионной среды в гетерогенной системе «цемент – вода». Определены рациональные дозировки наполнителя, модификаторов вязкости, при которых обеспечиваются критериальные для процессов 3D-печати значения показателей пластичности, структурной прочности и деформативности при действии нагрузки.
Ключевые слова: 3D-печать, цементные смеси, наполнители, модификаторы вязкости, реологическое поведение, пластичность, формоустойчивость
Для цитирования: Славчева Г.С., Артамонова О.В., Бабенко Д.С., Шведова М.А. Регулирование вязкопластических свойств цементных смесей для строительной 3D-печати // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2022. № 3(52). С. 64–80.