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原文传递一种3D打印建筑砂浆建造性能评价装置及方法

专利名称：	一种3D打印建筑砂浆建造性能评价装置及方法
摘要：	本发明涉及一种3D打印建筑砂浆建造性能评价装置及方法，装置包括底板、安装在底板上的支架、设置在底板上并用于成型待测3D打印建筑砂浆试样的可拆卸模具、用于摆放在待测3D打印建筑砂浆试样上的盛液筒，以及可沿竖直方向滑动安装在所述支架上并悬于盛液筒正上方的储液筒，所述储液筒的底部设有正对所述盛液筒的出液口，在出液口处还设有控制液体流量的阀门，在待测3D打印建筑砂浆试样旁还设有用于检测其竖向变形量的刻度尺。与现有技术相比，本发明能够简单、快捷、准确的判断3D打印建筑砂浆的体积稳定性、测出塑性强度，实现对建筑3D打印材料的建造性能的量化评价，并且本装置结构简单，易操作，制作成本低，实用性强。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	同济大学
发明人：	蒋正武;朱艳梅;张翼
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910438943.5
公开号：	CN110243678A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	刘燕武
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1239号
主权项：	1.一种3D打印建筑砂浆建造性能评价装置，其特征在于，包括底板、安装在底板上的支架、设置在底板上并用于成型待测3D打印建筑砂浆试样的可拆卸模具、用于摆放在待测3D打印建筑砂浆试样上的盛液筒，以及可沿竖直方向滑动安装在所述支架上并悬于盛液筒正上方的储液筒，所述储液筒的底部设有正对所述盛液筒的出液口，在出液口处还设有控制液体流量的阀门，在待测3D打印建筑砂浆试样旁还设有用于检测其竖向变形量的刻度尺。 2.根据权利要求1所述的一种3D打印建筑砂浆建造性能评价装置，其特征在于，所述储液筒为透明塑料材料，其由上下接通的上料斗筒和下出料管组成，在下出料管处设置所述出液口和阀门。 3.根据权利要求2所述的一种3D打印建筑砂浆建造性能评价装置，其特征在于，所述上料斗筒的侧面还带有刻度。 4.根据权利要求1所述的一种3D打印建筑砂浆建造性能评价装置，其特征在于，在支架上设有可沿其上下滑动的滑动套筒，所述储液筒通过一直杆与所述滑动套筒固定连接。 5.根据权利要求1所述的一种3D打印建筑砂浆建造性能评价装置，其特征在于，刚开始测试时，刻度尺的零刻度线与刚入模的待测3D打印建筑砂浆试样的上表面齐平。 6.根据权利要求1所述的一种3D打印建筑砂浆建造性能评价装置，其特征在于，所述可拆卸模具由可拆卸连接的底模和圆筒形侧模组成，所述圆筒形侧模上下贯通，制模前，在圆筒形侧模内侧壁上还涂抹有疏水性脱模剂。 7.一种3D打印建筑砂浆建造性能评价方法，其采用如权利要求1-6任一所述的装置实施，其特征在于，包括以下步骤： (1)将搅拌完成的3D打印建筑砂浆填入可拆卸模具内，振动，刮平上表面，制模成型后，拆除可拆卸模具，得到置于底板上的待测3D打印建筑砂浆试样，测试可拆卸模具的高度H1以及待测3D打印建筑砂浆试样的去模高度H0； (2)再将盛液筒摆放在待测3D打印建筑砂浆试样上表面，将刻度尺固定立在可读取待测3D打印建筑砂浆试样竖向变形量的位置； (3)打开出液口的阀门，使得储液筒内的液体均匀落入盛液筒内； (4)在液体下落过程中，利用摄像机拍摄并记录盛液筒内的液体体积变化量Vt，以及待测3D打印建筑砂浆试样的竖向形变量值L的大小； (5)当待测3D打印建筑砂浆试样的竖向变形量L/H1达到20％或倒塌时，关闭阀门，记录此时盛液筒内的液体体积变化量V1； (6)计算待测3D打印建筑砂浆试样的塑性强度值P和体积稳定性值，塑性强度值P＝(ρV1+m1)g/S1，体积稳定性值＝H0/H1，其中，ρ为液体密度，m1盛液筒的质量，g＝9.8N/kg，S1为待测3D打印建筑砂浆试样的上表面面积； (7)基于塑性强度值P和体积稳定性值评价3D打印建筑砂浆的建造性能。 8.根据权利要求7所述的一种3D打印建筑砂浆建造性能评价方法，其特征在于，步骤(4)中，液体下落过程中，实时调节储液筒在支架上的位置，使得出液口与盛液筒液位的距离在30～50mm。 9.根据权利要求7所述的一种3D打印建筑砂浆建造性能评价方法，其特征在于，步骤(7)中，3D打印建筑砂浆的建造性能的评价标准为：当体积稳定性在95％～100％，塑性强度值P大于9kPa，表示3D打印建筑砂浆的建造性能优秀；当体积稳定性在90％～95％，塑性强度值P在7～9kPa，表示3D打印建筑砂浆的建造性能良好；当体积稳定性在85％～90％，塑性强度值P在5～7kPa，表示3D打印建筑砂浆的建造性能适中；当体积稳定性小于85％或塑性强度值P在小于5kPa，表示3D打印建筑砂浆的建造性能差。
所属类别：	发明专利