Строительные материалы и изделия
О статье: поступила: 13.11.2019; финансирование – работа выполнена по проекту 7.10781.2018/11.12 по государственному заданию «Выполнение проектов для получения первичных научных результатов, обеспечивающих расширение участия подведомственных образовательных организаций в реализации Национальной технологической инициативы».
DOI: http://www.dx.doi.org/10.24866/2227-6858/2019-4-14
УДК 666.9.03
Г.С. Славчева, Е.А. Бритвина, А.И. Ибряева
СЛАВЧЕВА ГАЛИНА СТАНИСЛАВОВНА – д.т.н., профессор, AuthorID: 910549,
SPIN: 4834-5942, ORCID: 0000-0001-8800-2657, ResearcherID: U-4421-2018,
ScopusID: 57195684636, e-mail: gslavcheva@yandex.ru
БРИТВИНА ЕКАТЕРИНА АЛЕКСЕЕВНА – аспирант, AuthorID: 174467,
SPIN: 2538-5440, ORCID 0000-0002-0462-4991,
ResearcherID: B-9056-2019, ScopusID: 57197819710, e-mail: sos71@list.ru
Кафедра технологии строительных материалов, изделий и конструкций
ИБРЯЕВА АНАСТАСИЯ ИГОРЕВНА – инженер-исследователь, AuthorID: 1047596,
SPIN: 2764-4957, ORCID 0000-0001-7059-8296, e-mail: n.oduvanchik@mail.ru
Высшая школа строительного материаловедения
(Научно-образовательный академический центр)
Воронежский государственный технический университет
20-летия Октября ул., 84, Воронеж, Россия, 394006
Строительная 3D-печать:
оперативный метод контроля
реологических характеристик смесей
Аннотация: Работа посвящена обоснованию нового оперативного метода контроля реологических характеристик смесей для строительной 3D-печати – инновационного метода возведения строительных объектов. Для контроля реологических характеристик применялись сдавливающий и пенетрометрический тесты, по результатам которых определены структурная и пластическая прочности, а также оценка пластической прочности по сопротивлению пенетрации вязкопластичных смесей. Исследования проводились на цементных смесях различного компонентного состава, отличающихся по виду и гранулометрии наполнителя и виду модификаторов вязкости. Количественная оценка критериальных реологических свойств смесей для 3D-печати позволила выявить высокую меру корреляционной взаимосвязи между показателями структурной прочности, пластической прочности, определяемых при сдавливании, и пластической прочности, оцененной по величине сопротивления пенетрации. Независимо от характеристик компонентного состава смесей коэффициент корреляции данных показателей находится в диапазоне 0,85–0,95, что свидетельствует о наличии функциональной взаимосвязи между ними. Оценка пластической прочности по сопротивлению пенетрации может быть признана в качестве комплексной характеристики вязкопластических свойств смеси для 3D-печати в строительстве; апробированный авторами пенетрометрический метод предложен в качестве оперативного экспресс-метода контроля.
Ключевые слова: строительная 3D-печать, строительная смесь, реологические характеристики смесей, сдавливающие тесты, пенетрометрический метод.
Building Materials and Products
DOI: http://www.dx.doi.org/10.24866/2227-6858/2019-4-14
Slavcheva G., Britvina E., Ibryaeva A.
GALINA SLAVCHEVA, Doctor of Engineering Sciences, Professor, AuthorID: 910549,
SPIN: 4834-5942, ORCID: 0000-0001-8800-2657, ResearcherID: U-4421-2018,
ScopusID: 57195684636, e-mail: gslavcheva@yandex.ru
EKATERINA BRITVINA, Postgraduate, AuthorID: 174467, SPIN: 2538-5440,
ORCID 0000-0002-0462-4991, ResearcherID: B-9056-2019, ScopusID: 57197819710, e-mail: sos71@list.ru
Department of Technology of Building Materials, Products and Constructions
ANASTASIYA IBRYAEVA, Engineer-Researcher
AuthorID: 1047596, SPIN: 2764-4957, ORCID 0000-0001-7059-8296, e-mail: n.oduvanchik@mail.ru
Higher School of Building Materials Science (Scientific and Educational Academic Center)
Voronezh State Technical University
84, 20-letiya Oktyabrya St., Voronezh, Russia, 394006
3D-build printing:
the operational method for verifying the cement mixture properties
Abstract: The work is devoted to the substantiation of the operational method for verifying the rheological characteristics of mixtures for 3D-build printing. To evaluate them, we used the squeezing and penetrometric tests, which were used to evaluate the structural strength, plastic strength, penetration resistance strength (plastic strength value) of viscous-plastic mixtures. The studies were carried out on cement mixtures of various component compositions, differing in the type and granulometry of the filler and the type of viscosity modifiers. A quantitative assessment of the criterion rheological properties of the 3D-printable mixtures revealed a high measure of the correlation interrelation between the structural strength, plastic strength, determined by squeezing test, and plastic strength value, determined by the penetrometric method. Regardless of the characteristics of the component composition of the mixtures, the correlation coefficient between these indicators is in the range of 0.85-0.95, which corresponds to the presence of a functional relationship between them. The value of the plastic strength value can be recognized as a complex characteristic of the visco-plastic properties of the 3D-printable mixture, and the penetrometric test is proposed as an operational express control method.
Keywords: 3D-printing, build mixture, squeezing test, rheological properties, penetrometric method.