Đặc trưng lưu biến và khả năng in 3D của bê tông

Bài viết Đặc trưng lưu biến và khả năng in 3D của bê tông trình bày kết quả nghiên cứu về đặc trưng lưu biến của hỗn hợp bê tông dùng cho in 3D, đánh giá khả năng in 3D của hỗn hợp bê tông tương ứng với các giá trị lưu biến.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đặc trưng lưu biến và khả năng in 3D của bê tông nNgày nhận bài: 03/6/2022 nNgày sửa bài: 20/7/2022 nNgày chấp nhận đăng: 15/8/2022Đặc trưng lưu biến và khả năng in 3Dcủa bê tôngRheology and 3D printability of concretes> TRẦN VĂN MIỀN1,2*, NGUYỄN THỊ HẢI YẾN3, LÊ VĂN HẢI CHÂU1,21 Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Bách khoa TP.HCM.2 Đại học Quốc gia TP.HCM3 Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM.* Email :tvmien@hcmut.edu.vnTÓM TẮT ABSTRACTĐặc trưng lưu biến của hỗn hợp bê tông thể hiện qua độ nhớt dẻo, ứng suất Rheology characteristics of frech concrete includechảy tĩnh và ứng suất chảy động. Trong công nghệ in bê tông 3D, để đạt khả plastic viscosity, static yield stress and dynamicnăng in tốt thì hỗn hợp bê tông này cần phải có độ nhớt thấp nhất có thể nhưng yield stres. Regarding to 3D printing, the freshkhông được phân tầng, và có ứng suất chảy đủ lớn để chịu tải trọng bản thân concrete needs both low plasitc viscosity and highcủa các lớp in tiếp theo phía trên đè xuống. Bài báo này trình bày kết quả enough yield stress for buildability. This papernghiên cứu về đặc trưng lưu biến của hỗn hợp bê tông dùng cho in 3D, đánh giá presents results of the rheology characteristics andkhả năng in 3D của hỗn hợp bê tông tương ứng với các giá trị lưu biến. Đặc printability of fresh concretes. The rheologytrưng lưu biến của hỗn hợp bê tông được khảo sát bao gồm độ nhớt, ứng suất properties were measured by ICAR Plus rheometer.chảy động và ứng suất chảy tĩnh thông qua lưu biến kế ICAR Plus. Kết quả Results showed that silicafume made the rheologicalnghiên cứu cho thấy, silicafume (SF) làm gia tăng các thông số lưu biến của properties of the fresh concrete increasehỗn hợp bê tông, cả độ nhớt dẻo, ứng suất chảy động và chảy tĩnh đều tăng significantly, whereas, an increasing ofnhiều so với hỗn hợp bê tông không sử dụng SF, trong khi đó, khi tăng hàm superplasticizer reduced both viscosity and yieldlượng phụ gia siêu dẻo thì các thông số lưu biến của hỗn hợp bê tông như độ stress of the fresh concrete. Moreover, the freshnhớt dẻo, ứng suất chảy tĩnh và chảy động đều giảm. Đặc biệt là, hỗn hợp bê concretes were 3D printed suscessfully with statictông in 3D thành công khi có các đặc trưng lưu biến như sau: ứng suất chảy yield stress in range of 260 to 1100 Pa and dynamictĩnh từ 260 đến 1100 Pa và ứng suất chảy động từ 150 đến 700 Pa. yield stress from 150 to 700 Pa.Từ khóa: Bê tông; lưu biến; khả năng in 3D. Key words: Concrete; rheology; 3D printability 1. GIỚI THIỆU Các thông số lưu biến của hỗn hợp bê tông bao gồm: độ nhớt Theo thuật ngữ lưu biến, sức cản của dòng chảy được gọi là ứngdẻo, ứng suất chảy tĩnh và ứng suất chảy động. suất chảy, 0 (Pa) và hành vi kiểm soát đặc tính trong quá trình chảy Để hỗn hợp bê tông có khả năng đùn và khả năng đắp dần lên được gọi là độ nhớt dẻo,  (Pa.s). Các thông số này có thể thu được từcao tốt thì hỗn hợp bê tông này cần phải có độ nhớt thấp nhất có các thử nghiệm lưu biến, thông qua thử nghiệm gia tăng lưu biếnthể nhưng không được phân tầng, và có ứng suất chảy tĩnh cao [1]. tuyến tính và đường cong dòng chảy từ máy đo lưu biến ICAR Plus.Các thông số lưu biến của hỗn hợp bê tông có thể được đo bằng Trong thí nghiệm lưu biến sử dụng lưu biến kế ICAR Plus, mộtlưu biến kế và sử dụng mô hình Bingham để tính toán các thông số quạt 4 cánh, với bán kính Ri (m) quay trong khi thùng chứa hình trụlưu biến [2]. ngoài có bán kính R0 (m) đứng yên.Vòng quay của cánh quạt làm ߬ ൌ ߬଴ ൅ ߤߛሶ (1) cho bê tông tươi trong khoảng cách giữa thùng chứa và cánh quạt Trong đó: biến dạng dẻo với tốc độ tùy thuộc vào tốc độ quay  (rad / s). Tốc  là ứng suất chảy tĩnh (Pa) độ biến dạng dẻo này được gọi là tốc độ chảy  (s-1). Trong quá 0 là ứng suất chảy động (Pa) trình biến dạng dẻo của bê tông, máy đo lưu biến ICAR Plus đồng  là độ nhớt của hỗn hợp bê tông (Pa.s) thời ghi lại tốc độ quay thực (rps) và mô-men xoắn yêu cầu, T (Nm) ߛሶ là tốc độ cắt (s-1) để duy trì tốc độ quay mục tiêu. ISSN 2734-9888 9.2022 105 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ...