一种水泥基3D打印构件各向异性性能的表征方法与流程

技术特征：
1.一种水泥基3d打印构件各向异性性能的表征方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定设定打印参数下打印构件的硬化性能；(2)采用设定打印参数进行打印，制备出所述打印构件；(3)在所述打印构件上建立xyz坐标系，以水平打印层为xy平面，z方向垂直于水平打印层中心，明确切割参数、测试方向以及不同测试方向的试件个数；(4)将所述打印构件切割成试件，进行硬化性能测试，得到不同测试方向试件的硬化性能数据；(5)根据不同测试方向的硬化性能数据得到各向异性系数i
a
，确定设定打印参数下所述打印构件的各向异性等级，所述各向异性系数i
a
的计算公式如下：式中，i为硬化性能测试时在主作用方向下作用形式的个数，作用形式包括点作用、线作用、面作用；f
xi
、f
yi
、f
zi
分别代表沿主作用方向下第i个作用形式下的测试数据；f
avg
为所有主作用方向下的平均数据，2.根据权利要求1所述水泥基3d打印构件各向异性性能的表征方法，其特征在于，所述硬化性能包括所述打印构件的力学性能。3.根据权利要求2所述水泥基3d打印构件各向异性性能的表征方法，其特征在于，所述力学性能包括单轴压缩试验、劈裂试验和抗折试验得出的数据。4.根据权利要求1所述水泥基3d打印构件各向异性性能的表征方法，其特征在于，所述设定打印参数包括打印环境参数、水泥基材料的配合比、打印设备及打印设备参数、打印模型参数、打印路径参数、养护参数。5.根据权利要求4所述水泥基3d打印构件各向异性性能的表征方法，其特征在于，所述打印环境参数包括打印平台参数、打印现场温湿度及打印现场风速。6.根据权利要求5所述水泥基3d打印构件各向异性性能的表征方法，其特征在于，所述的打印设备为将所述水泥基材料完成泵送、挤出、轨迹行走打印过程的执行仪器；所述打印设备参数包括所述打印设备挤出工具端的形状及尺寸大小、泵送速度、挤出速度、行走轨迹速度。7.根据权利要求4所述水泥基3d打印构件各向异性性能的表征方法，其特征在于，所述打印路径参数包括构件单一模型的切片方向、层高、填充模式。8.根据权利要求1所述水泥基3d打印构件各向异性性能的表征方法，其特征在于，所述切割参数包括选取切割几何体类别、切割位置、切割尺寸、切割方向。9.根据权利要求8所述水泥基3d打印构件各向异性性能的表征方法，其特征在于，所述切割几何体类别包括圆柱体、正方体、长方体；所述切割位置是区别于浇筑试件，包括从构件的边角处切割、悬挑处切割、中心处位置切割。10.根据权利要求1-9任意一项所述水泥基3d打印构件各向异性性能的表征方法，其特征在于，所述各向异性等级分为高、较高、中、较低、低、很低六个等级，每个所述各向异性等
级对应的所述各向异性系数范围依次为60％≤i
a
＜100％、45％≤i
a
＜60％、30％≤i
a
＜45％、15％≤i
a
＜30％、5％≤i
a
＜15％、i
a
＜5％。

技术总结
本发明公开了一种水泥基3D打印构件各向异性性能的表征方法，包括以下步骤：(1)确定设定打印参数下打印构件的硬化性能指标；(2)采用设定打印参数进行打印，制备出所述打印构件；(3)在所述打印构件上建立XYZ坐标系，明确切割参数、测试方向以及不同测试方向的试件个数；(4)将所述打印构件切割成试件，进行硬化性能测试；(5)根据不同测试方向的硬化性能数据得到各向异性系数I


技术研发人员：王伯林 杨敏 姚晓飞
受保护的技术使用者：中交第一公路勘察设计研究院有限公司
技术研发日：2022.01.27
技术公布日：2022/4/29