[发明专利]一种建筑3D打印水泥砂浆的连续性测试方法

说明书

本发明为一种建筑3D打印砂浆的连续性测试方法。所应用装置竖直放置，包括挤出筒内部的推动杆(1)和套在推动杆(1)上的后盖(6)，推动杆(1)推入挤出筒(2)，垫片(5)于推动杆(1)前放入挤出筒(2)，后盖(6)固定于挤出筒(2)的上端，挤出筒(2)固定于固定支架(4)上；直尺(3)固定于固定支架(4)上，且直尺(3)的零刻度线与挤出筒的挤出嘴下端在同一水平线上。与现有技术相比，本发明通过对建筑3D打印水泥砂浆的测试，可以得到关于连续性能的量化数值指标，准确评价3D打印用砂浆的连续性。这有助于帮助设计3D打印水泥砂浆的配比，缩短打印前的材料的调配时间，减少了材料的浪费，提高了工作效率。

技术领域

本发明专利涉及与3D打印相关的建筑材料和建筑施工领域，尤其涉及一种建筑3D打印水泥砂浆连续性能的测试。

背景技术

3D打印技术又称为增材制造技术，是集信息与软件学、机械数控工程、材料科学、激光技术等学科的尖端科技于一体的现代化制造技术，具有数字制造、降维制造、堆积制造、直接制造和快速制造等优点。水泥基材料与3D打印技术结合，应用于工程建设领域就形成了建筑3D打印技术。建筑3D打印技术对传统建造工艺和施工方式颠覆性的变革，对于推动建筑产业现代化具有特别重要的意义。

目前建筑3D打印工艺主要分为两大类，第一种是基于粉末与粘结剂叠加成型的3D打印建筑工艺，第二种是新拌水泥基材料利用打印机挤出叠加成型的打印方式。本发明主要针对第二种建造方式采用的打印材料。

建筑3D打印技术是采用层层叠加的成型方式，建筑构件模型或建筑物模型由电脑切层处理后，将数据传输到建筑3D打印机，之后建筑3D打印机按照设计的打印路线层层打印建筑构件或建筑物。喷嘴与成型面之间可能会存在一定的距离或在打印过程中材料的挤出与喷头的移动速度之间略有差异，可能导致材料在打印过程中出现断裂的情况。因此要求3D打印水泥基材料具有一定的连续性或者粘聚力，保证打印过程中不出现断裂以维持构件的整体性。

专利文献“3D打印建筑砂浆工作性测试装置及应用”(申请号：CN 104297103 A)中报道了一种测试建筑3D打印砂浆工作性能的装置及方法，其可以测试得出3D打印建筑砂浆的工作性(包括挤出时间和可操作时间)，但未涉及测试打印材料所需要的连续性。专利文献“一种水泥基建筑砂浆粘聚性的测试方法”(申请号：CN 104215573 A)报道了一种水泥基建筑砂浆的粘聚性测试方法，其主要目的是测试传统水泥基材料的可操作性。但是建筑3D打印技术是一项新的建筑工艺，需要的水泥砂浆具有与传统建筑砂浆有很大不同，在具有较好的工作性的同时也需要有好的连续性和凝结时间短等特点。

目前测试和表征传统建筑水泥基材料性能的测试方法(如坍落度、稠度、流动度等)并不能完全准确的测试出建筑3D打印材料的连续性。国内外针对建筑3D打印水泥基材料的性能测试也尚处于探索阶段，没有可以直接应用于连续性测试的测试方法。本发明提出了一种能够测试建筑3D打印砂浆的连续性能的测试方法，为之后建筑3D打印技术的发展提供了良好的基础。

发明内容

本发明针对现有的建筑3D打印技术，提出了一种建筑3D打印水泥砂浆的连续性测试方法。

本发明可通过以下技术方案来实现：

一种建筑3D打印砂浆的连续性测试装置，其特征在于：该装置竖直放置，包括挤出筒内部的推动杆1和套在推动杆1上的后盖6，推动杆1推入挤出筒2，垫片5于推动杆1前放入挤出筒2，后盖6固定于挤出筒2的上端，挤出筒2固定于固定支架4上；直尺3固定于固定支架4上，且直尺3的零刻度线与挤出筒的挤出嘴下端在同一水平线上。

挤出筒2下端的挤出口可根据打印机的打印尺寸调整；推动杆1的杆部为螺旋杆，与后盖6组成一套螺旋推动装置，且后盖6外延设置卡扣，能够卡在挤出筒2尾端以达到固定；推动杆1的下端为橡胶活塞，橡胶活塞直径等于挤出筒2内径，并且可在挤出筒内自由移动。