Влияние активных минеральных добавок на свойства бетонов для 3D-печати.

В настоящей статье описана разработка цементных мелкозернистых бетонов для 3D-печати, модифицированных активными минеральными добавками (АМД), выполненная с целью оптимизировать реотехнологические свойства сырьевых смесей и физико-технические характеристики затвердевших композитов. В ходе исследования применялись материалы, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 59097—2020, а также стандартные методы испытаний. Образцы формовали на портальном строительном 3D-принтере АМТ S-6044. Установлено, что исследуемые АМД позволяют снизить предельное напряжение сдвига смесей на 9—48 % по сравнению с контрольным составом. Средняя плотность бетонных смесей незначительно увеличивается при введении АМД в количестве до 10 %, при дальнейшем росте их содержания снижение средней плотности может достигать 13 %. Установлено, что наилучшие показатели по критерию повышения формоустойчивости (на 16—81 %) достигаются при модифицировании смеси диатомитом, микрокремнеземом, каолином и метакаолином в количестве 10 %, биокремнеземом и волластонитом —  в количестве 10—20 % массы портландцемента (ПЦ). При этом предельное напряжение сдвига смесей может снижаться на 43 %, что не препятствует укладке новых слоев бетона на нижележащие слои методом послойной экструзии с сохранением устойчивости печатаемого объекта. Определено, что в ряду исследуемых АМД метакаолин обладает наиболее высокой эффективностью по критерию повышения пределов прочности затвердевших композитов. При его содержании, равном 10 % массы ПЦ, предел прочности при сжатии увеличивается на 19 %, при изгибе —  на 35 %

Автор: Р.Х. Мухаметрахимов

Рубрика: Наука и производство

Ключевые слова: бетон, аддитивное строительное производство, 3D‑печать, активные минеральные добавки, реотехнологические свойства, прочность