[发明专利]一种水泥基材料3D可打印性能的优化方法

摘要

本发明涉及一种水泥基材料3D可打印性能的优化方法，该方法的步骤是：S1：开放时间的确定；S2：水泥基材料的流动扩展度时间相关性测试；S3：水泥基材料的坍落度时间相关性测试；S4：水泥基材料的贯入阻力时间相关性测试；S5：挤出性系数时间相关性曲线绘制；S6：建造性系数时间相关性曲线绘制；S7：求得步骤S5绘制的挤出性系数时间相关性曲线与步骤S6绘制的建造性系数时间相关性曲线的交叉点，此交叉点所对应的时间即为最优打印时间。该方法综合考虑了水泥基材料的3D可打印性能与3D打印工艺参数，能够找到水泥基材料打印材料特性与打印工艺参数的平衡对应关系，保证水泥基材料具有良好地3D打印建造效果。

主权项

1.一种水泥基材料3D可打印性能的优化方法，该方法的步骤是：S1：开放时间的确定：将新拌水泥基材料装于一种挤出型的3D打印装置内，选定打印工艺参数，然后每间隔一定时间测试一次挤出性；在某一时刻下，材料发生了堵塞或者挤出过程发生了中断，则证明材料的挤出性能失效，所对应的失效时间则为该新拌水泥基材料的开放时间；S2：水泥基材料的流动扩展度时间相关性测试：在开放时间内进行流动扩展度测试，新拌水泥基材料在搅拌机内拌合完成后，每间隔固定时间间隔，测试一次流动扩展度Ds并记录，得到水泥基材料的流动扩展度时间相关性；S3：水泥基材料的坍落度时间相关性测试：在开放时间内进行坍落度测试，新拌水泥基材料在搅拌机内拌合完成后，每间隔固定时间间隔，测试一次坍落度Hs并记录，得到水泥基材料的坍落度时间相关性；S4：水泥基材料的贯入阻力时间相关性测试：在开放时间内进行贯入阻力测试，水泥基材料在搅拌机内拌合完成后，每间隔固定时间间隔，测试一次贯入阻力Pr并记录，得到水泥基材料的贯入阻力时间相关性；S5：挤出性系数时间相关性曲线绘制：根据步骤S2得到的流动扩展度时间相关性，确定流动扩展度的最大值Dsmax和对应的最小静置时间tmin，利用每个静置时间下的流动扩展度按照公式(1)计算不同静置时间下的挤出性系数的数值，并以时间为横轴，以挤出性系数为纵轴绘制挤出性系数时间相关性曲线；S6：建造性系数时间相关性曲线绘制：根据步骤S4确定贯入阻力的最大值Prmax，根据步骤S3确定坍落度的最小值Hsmin，然后利用每个静置时间下的贯入阻力及对应的坍落度按照公式(2)计算不同静置时间下的建造性系数的数值，并以时间为横轴，以建造性系数为纵轴绘制建造性系数时间相关性曲线，S7：最优打印时间的确定：求得步骤S5绘制的挤出性系数时间相关性曲线与步骤S6绘制的建造性系数时间相关性曲线的交叉点，此交叉点所对应的时间即为最优打印时间。