还没有好好研究不同纤维对 3D 打印混凝土性能产生影响的原理。因为纤维的种类不一样,像表面性能、吸水性、弹性模量这些物理性能也都有差别。在相同的实验条件下,去看看相同长度、相同掺量的柔性纤维对 3D 打印混凝土性能的影响到底是怎么回事。通过扫描电子显微镜(SEM)技术、工业计算机断层扫描(CT)技术等,从很微小的角度去解释纤维造成的不同影响,对比分析后就能知道柔性纤维性能对材料整体性能有什么样的影响,然后总结出哪种纤维适合用来增强 3D 打印混凝土性能。
还没有好好研究 3D 打印混凝土能不能很好打印的评价方法。现在国内还没有确定评价 3D 打印混凝土可打印性的具体办法。应该好好思考 3D 打印的过程,然后提出适合评价 3D 打印混凝土可打印性的方法,或者在已经有的研究基础上不断改进,这样就能为以后提出性能评价标准做好准备。
基于前面的文献调研,为了解决现在存在的这些问题,这次研究要对下面三个部分进行探索。为了系统地研究不同柔性纤维对 3D 打印混凝土流变性能的影响,这次研究要看看不同种类(聚乙烯醇(PVA)纤维、聚丙烯(PP)纤维和剑麻纤维)、不同掺量(0.1%到 0.8%)以及不同长度(3 到 12 毫米)的柔性纤维对 3D 打印混凝土流变性能有什么影响,对比不同柔性纤维对 3D 打印混凝土性能的增强效果,找出最好的体积掺量和合适的长度范围,给实际工程里不同柔性纤维的掺量和长度使用提供一些有用的建议。研究在不同长度和掺量的情况下,这三种柔性纤维在增强材料力学性能的时候,对 3D 打印混凝土材料力学性能在不同方向上的差异有什么影响。让 3D 打印柔性纤维增强混凝土在实际工程使用的时候更实用。在这些研究的基础上,对纤维以及 3D 打印纤维柔性增强混凝土进行微观性能研究。结合文献调研结果,讨论不同长度、掺量和种类的柔性纤维对 3D 打印混凝土增强效果的不同之处,总结并分析不同柔性纤维对整体材料流变性能以及力学性能影响的原理,搞清楚柔性纤维对 3D 打印混凝土性能的影响机制,给 3D 打印纤维增强混凝土能在实际中使用提供理论上的指导。这次研究就是针对 3D 打印柔性纤维增强混凝土里纤维掺量、长度和种类变化对材料流变性能、可打印性和力学性能研究还不系统的问题,还有柔性纤维对 3D 打印混凝土流变性能与力学性能影响原理还不清楚的问题,设计了下面这些实验内容:先对没有纤维的 3D 打印混凝土基体进行配合比设计研究。