[发明专利]基于3D打印技术计算纳米混凝土断裂能的方法

权利要求书

1.一种基于3D打印技术计算纳米混凝土断裂能的方法，包括纳米混凝土复合材料配制和基于3D打印测量纳米混凝土断裂能的方法，其特征在于：

所述纳米混凝土复合材料配制，其纳米混凝土复合材料配合比，由如下质量份数的组份组成：

水泥：353份；砂：653份；碎石：1234份；水：160份；减水剂：3.2份；纳米：6.4份；

所述基于3D打印测量纳米混凝土断裂能的方法，包括以下步骤：

步骤一：建模

使用UG软件创建纳米混凝土直三点弯曲模型，利用MakerBot分层软件对三维的数字模型按照一定的厚度进行分层切片，将建的模型导出到SD卡中；

步骤二：装载材料

加入按纳米混凝土复合材料配合比的水泥、砂、碎石和减水剂到搅拌锅中，在公转62±5r/min，自转140±5r/min的条件下干搅2～4分钟至均匀，将水和减水剂按所述的比例加入搅拌锅，在公转125±10r/min，自转285±10r/min的条件下搅拌3～5分钟，使用导管将混凝土和纳米按一定比例加入3D打印机的支撑架；

步骤三：打印

在打印机中选择要打印的模型并打印。

步骤四：计算纳米混凝土断裂能

将3D打印出来的试件采用SANS微机控制电液伺服压力试验机进行直三点试验；采用断裂能计算公式：

A_lig＝B(H-a₀) (2)

式中：G_F为断裂能，单位：N/m；A_lig为试件断裂韧带面积，单位：m²；W₀为“荷载-挠度”曲线下的面积，单位：N·m；δ_max为试件的最大跨中挠度，单位：m；m₁为试件支点间的质量，单位：Kg；m₂为加载附件质量，单位：Kg；g为重力加速度，取9.8m/s²；B、H分别为试件的宽度和高度，单位：m；a₀为预制切口深度，单位：m；

求出纳米混凝土的断裂能。

2.根据权利要求1所述的基于3D打印技术计算纳米混凝土断裂能的方法，其特征在于：所述的水泥为强度等级42.5级的硅酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的基于3D打印技术计算纳米混凝土断裂能的方法，其特征在于：所述的砂为30-100目的石英砂，石英砂的粒径≤0.6mm。

4.根据权利要求1所述的基于3D打印技术计算纳米混凝土断裂能的方法，其特征在于：所述的碎石为粒径符合4.75mm～19.5mm的连续级配碎石。

5.根据权利要求1所述的基于3D打印技术计算纳米混凝土断裂能的方法，其特征在于：所述的减水剂为聚羧酸系高性能减水剂、或萘系高效减水剂。

6.根据权利要求1所述的基于3D打印技术计算纳米混凝土断裂能的方法，其特征在于：所述的纳米为15nm的二氧化硅。