[發(fā)明專利]基于3D打印技術(shù)計(jì)算納米混凝土斷裂能的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810227020.0
• 申請日: 2018-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN108383447A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐超;陳有亮;孫浩程;楊定韜;方媛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04;B28B1/00;B28C5/00;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/00;B33Y70/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

1.一種基于3D打印技術(shù)計(jì)算納米混凝土斷裂能的方法，包括納米混凝土復(fù)合材料配制和基于3D打印測量納米混凝土斷裂能的方法，其特征在于：

所述納米混凝土復(fù)合材料配制，其納米混凝土復(fù)合材料配合比，由如下質(zhì)量份數(shù)的組份組成：

水泥：353份；砂：653份；碎石：1234份；水：160份；減水劑：3.2份；納米：6.4份；

所述基于3D打印測量納米混凝土斷裂能的方法，包括以下步驟：

步驟一：建模

使用UG軟件創(chuàng)建納米混凝土直三點(diǎn)彎曲模型，利用MakerBot分層軟件對(duì)三維的數(shù)字模型按照一定的厚度進(jìn)行分層切片，將建的模型導(dǎo)出到SD卡中；

步驟二：裝載材料

加入按納米混凝土復(fù)合材料配合比的水泥、砂、碎石和減水劑到攪拌鍋中，在公轉(zhuǎn)62±5r/min，自轉(zhuǎn)140±5r/min的條件下干攪2～4分鐘至均勻，將水和減水劑按所述的比例加入攪拌鍋，在公轉(zhuǎn)125±10r/min，自轉(zhuǎn)285±10r/min的條件下攪拌3～5分鐘，使用導(dǎo)管將混凝土和納米按一定比例加入3D打印機(jī)的支撐架；

步驟三：打印

在打印機(jī)中選擇要打印的模型并打印。

步驟四：計(jì)算納米混凝土斷裂能

將3D打印出來的試件采用SANS微機(jī)控制電液伺服壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行直三點(diǎn)試驗(yàn)；采用斷裂能計(jì)算公式：

A_lig＝B(H-a₀) (2)

式中：G_F為斷裂能，單位：N/m；A_lig為試件斷裂韌帶面積，單位：m²；W₀為“荷載-撓度”曲線下的面積，單位：N·m；δ_max為試件的最大跨中撓度，單位：m；m₁為試件支點(diǎn)間的質(zhì)量，單位：Kg；m₂為加載附件質(zhì)量，單位：Kg；g為重力加速度，取9.8m/s²；B、H分別為試件的寬度和高度，單位：m；a₀為預(yù)制切口深度，單位：m；

求出納米混凝土的斷裂能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)計(jì)算納米混凝土斷裂能的方法，其特征在于：所述的水泥為強(qiáng)度等級(jí)42.5級(jí)的硅酸鹽水泥。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)計(jì)算納米混凝土斷裂能的方法，其特征在于：所述的砂為30-100目的石英砂，石英砂的粒徑≤0.6mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)計(jì)算納米混凝土斷裂能的方法，其特征在于：所述的碎石為粒徑符合4.75mm～19.5mm的連續(xù)級(jí)配碎石。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)計(jì)算納米混凝土斷裂能的方法，其特征在于：所述的減水劑為聚羧酸系高性能減水劑、或萘系高效減水劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)計(jì)算納米混凝土斷裂能的方法，其特征在于：所述的納米為15nm的二氧化硅。