Rheology and printability of matrix: effect of filler from manufactured sand vs. copolymer
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3093188Utgivelsesdato
2023Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Denne studien undersøker hvordan ulike mengder fyllstoff og superplastifiseringsmiddel påvirker reologi ogprintbarhet til sementpasta som er modifisert med fyllstoff. Fire metoder ble brukt for å undersøke effektenav fyllstoff i sementpastaen: måling av luftinnhold ved veiing, måling av arbeidsevne og flytegrense vedhjelp av mini-synkmål, måling av maksimal partikkelpakking ved sentrifugering, og måling av printbarhetved 3D-printing. Disse testene ble utført på testserier av 200 ml - 400 ml fyllstoffmodifisert sementpasta.
Totalt ble 40 individuelle blandinger testet og sammenlignet med hverandre for å sjekke om testene er enpålitelig måte å måle reologiske parametere og printbarhet i sementpasta. Alle testene ga tilfredsstillenderesultater, bortsett fra luftinnholdstesten, som ga upålitelige resultater.
De andre testene ga tydelige indikasjoner på mønstre og tydelige forskjeller når det gjelder økende mengdefyllstoff eller superplastifiseringsmiddel. Økende mengde fyllstoff økte flytegrense, noe som kunne seesgjennom en nedgang i verdien for mini-synkmål flytverdi. Økende mengde superplastifiseringsmiddel re-duserte flytegrense, noe som kunne sees gjennom en økning i verdien for mini-synkmål flytverdi. Økendemengde fyllstoff økte også den relative konsentrasjonen av faste partikler, som deretter kunne brukes til åkontrollere mini-synkmål flytverdi/flytegrense, mens superplastifiseringsmiddel hadde den motsatte effek-ten.
3D-printeren som ble brukt i denne studien, Enigne SR fra Hyrel 3D, er en pålitelig måte å teste printbar-heten til sementpastaen på, ettersom resultatene enkelt kan sammenlignes, ettersom resultatene viste atden hadde samme utskriftshastighet for alle blandinger. This study investigates the impact different amounts of filler and superplasticizer have on filler-modifiedcement pastes rheology and printability. There are four methods that were used to investigate the effectof fillers in cement paste: measuring air content with through weighing, measuring workability and yieldstress equivalent with mini-slump, measuring maximum particle packing by centrifugation, and measuringprintability by 3D printing. These tests were researched on test series of 200 ml – 400 ml filler-modifiedcement paste.
In all 40 individual mixes were tested, and compared to each other to check if the tests are a reliable wayof measuring rheology parameters and printability of cement paste. All the test gave satisfying results,except for the air content test, which gave unreliable results.
The other tests gave clear indications of pattern and distinguishable differences when in increasing fillercontent or superplasticizer content. Increasing filler increased the yield stress, seen from the decrease inmini-slump flow value. Increasing superplasticizer decreased the yield stress, seen from the increase inmini-slump flow value. Increasing filler also increased the relative concentration of solids, which can thenbe used to control mini-slump flow value/yield stress, and superplasticizer had the same opposite effect.
The printer used in this study, Enigne SR from Hyrel 3D, is a reliable way of testing printability of cementpaste as the results can easily be compared, because the result showed that it has the same printing speedfor all mixes.