Добавки кольматирующие: Кольматирующие добавки для борьбы с поглощением бурового раствора для нефтегазовой промышленности | Цена | Стоимость | Купить | Производитель | Характеристики | Отзывы | Оптом | СПб

Модифицирующие добавки для бетона – регулирующие свойства бетона

К бетонам зачастую предъявляют высокие требования. В первую очередь это касается конструкций, которые выполняют несущую функцию или эксплуатируются в агрессивных средах. В таких случаях не обойтись без специальных добавок, которые способны регулировать свойства готового материала.

  • Модифицирующие добавки для бетона
  • Упрочняющие добавки
  • Уплотняющие (кольматирующие) добавки
  • Поризующие добавки
  • Ингибиторы и пассиваторы коррозии
  • Расширяющие добавки

Добавки, которые влияют на характеристики бетона, называются модифицирующими. Они относятся к самой обширной группе – по эффекту действия. В общих чертах классификация прописана в ГОСТ 24211-2008. В этой же статье мы остановимся только на модифицирующих веществах.

Если вам интересно, какие еще бывают добавки, рекомендуем ознакомиться с нашими следующими статьями:

  • Виды добавок для бетона
  • Добавки-регуляторы для бетонных смесей
  • Добавки-регуляторы свойств бетона

А мы переходим к описанию модифицирующих.

Итак, к регулирующим свойства бетона добавкам относят:

  • Упрочняющие
  • Уплотняющие
  • Поризующие
  • Ингибиторы коррозии
  • Расширяющие

Рассмотрим каждую разновидность подробнее.

Упрочняющие добавки

Марочная прочность бетона определяет сферу его применения. Ее можно назвать одной из самых важных характеристик материала.

Наибольшее влияние на нее оказывают:

  • Химический состав цементного камня
  • Плотность бетона
  • Количество воды затворения в смеси

Для повышения марки используют добавки, которые влияют на одно или несколько из этих свойств. Вы можете ознакомиться с ними в следующей таблице.

Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Обо всех этих присадках вы можете прочитать в нашей статье Виды добавок для бетона.

Можно выделить следующие дополнительные эффекты упрочняющих добавок:

  • Снижение проницаемости
  • Повышение коррозионной стойкости
  • Снижение усадки
  • Снижение ползучести

Отметим также, что при применении тех или иных присадок важно учитывать, как они будут сказываться на прочности бетона. Их негативный эффект можно нивелировать сочетанием с другими добавками. Так, например, при изготовлении пористых бетонов в их состав вводят пластификаторы и/или ускорители твердения.

Читайте также наши статьи по теме:

  • Применение высокопрочного бетона
  • Применение конструкционного бетона

Уплотняющие (кольматирующие) добавки

Любой бетон имеет пористость – то есть множество небольших пустот, заполненных воздухом. Она варьируется в пределах от 5-7% в тяжелом бетоне до 80-90% в ячеистом.

Пористость материала влияет на его:

  • Прочность
  • Водонепроницаемость
  • Химическую стойкость

Наличие пор – особенно открытых, выходящих на поверхность – делает материал уязвимым к воздействию воды, кислот, щелочей, солей и других химических агрессивных веществ. Поэтому бетоны, которые рассчитаны на эксплуатацию в агрессивных средах, часто изготавливают с применением кольматирующих добавок. Последние способны увеличить марки бетона по водонепроницаемости на 2 марки и больше, а также снизить коэффициент диффузии в 10 и более раз.

Уплотняющие присадки бывают двух видов:

  • Минеральные
    Это порошки, которые получают путем помола доменных и топливных шлаков, трепела, опоки и других материалов, обладающих гидравлической активностью. В бетоне они выполняют двойную функцию. С одной стороны, они заполняют самые мельчайшие поры и капилляры сечением меньше 1 мкм. С другой, они реагируют с соединениями цемента, придавая ему дополнительную прочность.
  • Водорастворимые
    Это химические присадки, которые выпускают в форме смол, эмульсий и гранул. При добавлении в бетон они интенсифицируют гидратацию цемента и увеличивают объем гелеобразных масс, которые закупоривают поры и капилляры в толще материала. К этой группе относятся такие добавки как полиаминная и алифатическая эпоксидная смола, битумная эмульсия, сульфаты аммония, алюминия и железа, хлорид железа и другие.

Такие добавки используют в работах с повышенными требованиями к материалам: например, при возведении гидротехнических объектов, обустройстве канализаций, строительстве химических лабораторий и цехов.

Возможные дополнительные эффекты, которые могут оказывать уплотняющие (кольматирующие) добавки:

  • Изменение подвижности смеси
  • Повышение коррозионной стойкости
  • Повышение морозостойкости
  • Снижение коррозионной нагрузки на арматуру

Читайте также наши статьи по теме:

  • Плотность бетона
  • Применение гидротехнического бетона
  • Применение особо тяжелого бетона

Поризующие добавки

Не всегда уместно использовать бетон максимальной плотности. Иногда, наоборот, нужно получить материал с повышенным содержанием воздуха.

Пористость важна при изготовлении бетона:

  • Конструкционно-теплоизоляционного и теплоизоляционного
    Воздух, в отличие от твердых материалов, очень плохо проводит тепло. Поэтому образование пустот в бетонном камне снижает его теплопроводность.
  • Морозостойкого
    Вода при замерзании расширяется. Происходит это так стремительно, что резко возросшее внутреннее давление может в прямом смысле разорвать материал. Небольшие пузырьки воздуха в бетоне играют роль резервуаров, в которые вытесняются излишки влаги. Это позволяет снизить нагрузку на него.

Таким образом, поризующие добавки имеют двойную сферу применения. Их используют как для понижения теплопроводности, так и для повышения морозостойкости.

Для этого используют:

  • Алюминиевую пудру или пасту
  • Соли, получаемые из древесной смолы
  • Синтетические моющие вещества
  • Соли лигносульфоновых кислот
  • Соли нефтяных кислот
  • Соли, получаемые из протеинов
  • Соли органических сульфокислот

У воздухововлекающих и газообразующих добавок есть серьезный побочный эффект. Дело в том, что при увеличении пористости бетона снижается его прочность. Это очень заметно на примере ячеистых бетонов, в которых содержание воздуха может достигать 80%. Такие материалы относятся к малопрочным.

Кроме того, такие добавки способны:

  • Увеличить подвижность бетонной смеси
  • Снизить расслаиваемость смеси
  • Повысить коррозионную стойкость
  • Увеличить проницаемость
  • Увеличить водопоглощение

Читайте также наши статьи по теме:

  • Применение автоклавного бетона
  • Применение газобетона
  • Применение ячеистого бетона

Ингибиторы и пассиваторы коррозии

Бетон отлично переносит физические нагрузки, но вот с химическими дела у него обстоят не так хорошо. Материал уязвим к воздействию сульфатов, кислот, солей и микроорганизмов.

Различают такие виды коррозии в бетонном камне:

  • Сульфатная
    Она характерна для конструкций, которые регулярно подвергаются воздействию морских, пресных или грунтовых вод с высоким содержанием сульфатов. Эти соли вступают в реакции с цементом и образуют водонерастворимые кристаллы в порах бетона. С течением времени они разрастаются и «разрывают» камень изнутри.
  • Выщелачивающая
    Этот вид коррозии протекает при воздействии мягких (то есть имеющих низкое содержание солей) вод. Они постепенно вымывают из бетона водорастворимые соединения – в первую очередь гидроксид кальция (известь).
  • Углекислая
    Она характерна для конструкций, которые эксплуатируются в водах с высоким содержанием углекислого газа. Он реагирует с известью, образуя сначала малорастворимый карбонат кальция, а затем – растворимый гидрокарбонат. Получившееся вещество легко вымывается водой.
  • Биологическая
    Как и любой материал, бетон разрушается под воздействием бактерий, грибков, мхов и лишайников. Биокоррозия актуальна для конструкций на агропромышленных предприятиях, где условия для развития вредных микроорганизмов наиболее благоприятны.
  • Коррозия арматуры
    Стальная арматура при контакте с водой покрывается ржавчиной. Из-за этого бетон отслаивается от арматуры, начинает трескаться и откалываться.

Эту проблему и решают добавки, направленные на повышение коррозионной стойкости.

Они делятся на две группы:

  • Прямого действия
    Присадки, которые непосредственно вступают в реакции с агрессивными веществами, нейтрализуя их, либо увеличивают химическую стойкость самого бетона.
  • Косвенного действия
    Это такие добавки, которые дают повышение стойкости в качестве побочного эффекта. Как правило, они направлены на увеличение плотности и водонепроницаемости бетона. К этой группе относятся пластифицирующие, комальтирующие, воздухововлекающие и гидрофобизирующие добавки.

Примеры антикоррозийных добавок прямого действия приведены в следующей таблице.

Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Больше узнать о том, какие типы коррозии бетона существуют и в каких условиях они проявляются, вы можете в статье Коррозийная стойкость бетона.

Читайте также наши статьи по теме:

  • Применение кислостойкого бетона
  • Применение сульфатостойкого бетона

Расширяющие добавки

Как известно, бетон при затвердении дает усадку – то есть уменьшается в объеме.

На то есть две главных причины:

  • Во-первых, испарение свободной воды, которая не вступила в реакцию с цементом
  • Во-вторых – химические реакции в самом цементном камне

На первый взгляд усадка совсем незначительна – обычно не больше 3%. Но в реальности такая потеря объема может привести к серьезным последствиям, если ее заранее не учесть. Конструкции из малопрочных бетонов вообще могут пойти трещинами еще до начала эксплуатации.

Для борьбы с этой проблемой применяют расширяющие добавки.

С их помощью изготавливают:

  • Безусадочный бетон (цемент)
    Специальные добавки в таком материале компенсируют деформации усадки, за счет чего он практически не изменяется в объеме после заливки.
  • Напрягающий бетон (цемент)
    Такая разновидность бетона в процессе твердения не усаживается, а наоборот – расширяется. Ее используют для производства предварительно напряженного железобетона.

К расширяющим добавкам относятся:

  • Алюминатную или сульфатоалюминатную добавку РД-Н
  • Расширяющий сульфоалюминатный модификатор РСАМ

Возможные дополнительные эффекты от использования этих присадок:

  • Ускорение схватывания
  • Увеличение скорости тепловыделения
  • Снижение проницаемости
  • Повышение прочности
  • Повышение коррозионной стойкости
  • Повышение морозостойкости
  • Повышение трещиностойкости

Расширяющие добавки чаще всего применяют в строительстве объектов, подвергающихся очень высоким нагрузкам: мостов, инженерных сооружений, железобетонных труб и тому подобных. В частном строительстве проблему усадки обычно решают более простыми методами – например, нарезкой деформационных швов.

Читайте также наши статьи по теме:

  • Специальный бетон
  • Применение специальных бетонов

Подведем итог.

Модифицирующие добавки способны повлиять на свойства бетона, изменить его технические характеристики. Без них практически не обходится ответственное строительство. Ведь при возведении многоэтажных домов, инженерных конструкций и сооружений к бетону предъявляются особые требования.

Рекомендуем также ознакомиться с нашими следующими статьями по теме:

  • Виды добавок для бетона
  • Добавки-регуляторы для бетонных смесей
  • Добавки-регуляторы свойств бетона

    Sika® -1

    Области применения
    • Ремонт и защита бетона
    • Подливочные и анкеровочные составы
    • Усиление конструкций
    • Гидроизоляция
    • Клеи и герметики
    • Добавки к бетону
    • Торкрет бетоны
    • Тоннелестроение
    • Реставрация и облицовка
    • Огнеупорные материалы
    Быстрый поиск

    Арт.
    Цена Уточняйте при заказе
    Фасовка Емкости 5,10,25кг кг
    На складе — Под Заказ

    Добавить к сравнению

    ФОТО
    ВИДЕО

    Краткие характеристики
    Области применения — добавки в бетон /
    Способы нанесения — ручной /
    Производитель — SIKA /

    Описание

    Кольматирующая добавка для бетонов и растворов

    Описание материала

    Sika®-1 жидкая добавка, которая позволяет получать бетоны и растворы повышенной водонепроницаемости. Содержит гидрофобные и кольматирующие поры компоненты.

    Применение

    Для водостойких бетонов, поверхностной штукатурки и растворов, которые применяются при строительстве и ремонтах штольни,
    хранилищ, бассейнов, каналов, стен и фундаментной кладки.

    Достоинства
    • Улучшает обрабатываемость свежей смеси.
    • Уменьшенная насыщаемость и высокая водонепроницаемость растворов и бетонов после отвердения.
    • Sika®-1 – не токсичное средство, которое не способствует коррозии арматуры.
    Упаковка

    Емкости 5, 10, 25 кг

    Хранение

    В заводской неповрежденной упаковке, в сухом помещении, при температуре от +50С до + 250С – срок годности материала 12 месяцев от даты изготовления. Беречь от мороза.

    Расход материала

    В зависимости от ветра, влажности поверхности и температуры: 0,15÷0,20 кг/м2.

    Подробная инструкция приведена в формате pdf.
    Дата пересмотра 01/2002

      Все права защищены. Копирование или использование части текста с сайта без письменного разрешения администрации ООО «ИЦ «ПРОМАТЕХ» запрещены. (с) 2008-2022

      Термическое исследование засорения при экструзии материалов на основе нитей Аддитивное производство: экспериментально-численное исследование Экструзия, струйная обработка материалов, сплавление с порошковым слоем), применение, вертикаль, технология и география — глобальный прогноз до 2024 года.

      https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/3d-printing-market-1276.html. По состоянию на 28 июня 2020 г.

    • Jiang J, Xu X, Stringer J (2018) Опорные конструкции для аддитивного производства: обзор. Журнал производства и обработки материалов 2 (4): 64. https://doi.org/10.3390/jmmp2040064

      Статья Google Scholar

    • Yan X, Gu P (1996) Обзор технологий и систем быстрого прототипирования. 28 (4): 307–316 с помощью вычислений. https://doi.org/10.1016/0010-4485(95)00035-6

      Статья Google Scholar

    • Balletti C, Ballarin M, Guerra F (2017) 3D-печать: современное состояние и перспективы на будущее. J Cult Herit 26: 172–182. https://doi.org/10.1016/j.culher.2017.02.010

      Статья Google Scholar

    • Short DB (2015) Использование 3D-печати музеями: образовательные экспонаты, обучение артефактам и восстановление артефактов. 3D-печать и аддитивное производство 2(4):209–215. https://doi.org/10.1089/3dp.2015.0030

      Артикул Google Scholar

    • Гибсон И., Чеунг Л.К., Чоу С.П., Ченг В.Л., Бех С.Л., Савалани М., Ли С.Х. (2006) Использование быстрого прототипирования для медицинских приложений. Журнал быстрого прототипирования 12 (1): 53–58. https://doi.org/10.1108/13552540610637273

      Статья Google Scholar

    • Culmone C, Smit G, Breedveld P (2019) Аддитивное производство медицинских инструментов: обзор современного состояния. Аддит Мануф 27: 461–473. https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.03.015

      Артикул Google Scholar

    • Zhou X, Feng Y, Zhang J, Shi Y, Wang L (2020) Последние достижения в технологии аддитивного производства каркасов для инженерии костной ткани. Международный журнал передовых производственных технологий 108 (11–12): 3591–3606. https://doi.org/10.1007/s00170-020-05444-1

      Статья Google Scholar

    • Сориано Эрас Э., Блая Аро Ф., Де Агустин дель Бурго Х.М., Ислан Маркос М., Д’Амато Р. (2018 г.) Датчик опережения нити накала для моделирования 3D-принтеров методом наплавления. Датчики 18(5):1495. https://doi.org/10.3390/s18051495

      Статья Google Scholar

    • Тлегенов Ю., Хонг Г.С., Лу В.Ф. (2018) Мониторинг состояния сопла в 3D-печати. Робототехника и компьютеризированное производство 54:45–55. https://doi.org/10.1016/j.rcim.2018.05.010

      Статья Google Scholar

    • Беран Т., Малхолланд Т., Хеннинг Ф., Рудольф Н., Освальд Т.А. (2018) Факторы засорения сопла при изготовлении плавленых нитей из полимеров, наполненных сферическими частицами. Дополнение Мануф 23:206–214. https://doi. org/10.1016/j.addma.2018.08.009

      Артикул Google Scholar

    • E3D-ONLINE (2020) E3D-V6 Устранение неполадок. https://e3donline.dozuki.com/Wiki/V6_Troubleshooting. По состоянию на 28 июня 2020 г.

    • Lambos N, Vosniakos GC, Papazetis G (2020) Недорогая автоматическая идентификация засорения сопла в 3D-принтерах для экструзии материалов. Производство Procedia 51: 274–279. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2020.10.039

      Статья Google Scholar

    • Wu H, Wang Y, Zhonghua Yu (2016) Мониторинг состояния машины FDM на месте с помощью акустической эмиссии. Международный журнал передовых производственных технологий 84 (5–8): 1483–1495. https://doi.org/10.1007/s00170-015-7809-4

      Статья Google Scholar

    • Ким Дж.С., Ли К. С., Ким С.М., Ли С.В. (2018) Разработка управляемой данными системы мониторинга и диагностики на месте процесса моделирования плавленых отложений (FDM) на основе алгоритма метода опорных векторов. Международный журнал точного машиностроения и производства — экологически чистые технологии 5 (4): 479–486. https://doi.org/10.1007/s40684-018-0051-4

      Статья MathSciNet Google Scholar

    • Greeff GP, Schilling M (2017) Замкнутый контур управления проскальзыванием во время транспортировки нити при экструзии расплавленного материала. Дополнение Мануф 14:31–38. https://doi.org/10.1016/j.addma.2016.12.005

      Статья Google Scholar

    • Li F, Yu Z, Shen X, Zhang H (2019) Признание статуса для моделирования изготовленных деталей методом наплавления на основе акустической эмиссии. В E3S Web of Conferences (Том 95, с. 01005). ЭДП наук. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199501005

    • Wu H, Yu Z, Wang Y (2017) Мониторинг и диагностика состояния машины FDM в реальном времени на основе акустической эмиссии и скрытой полумарковской модели. Международный журнал передовых производственных технологий 90 (5–8): 2027–2036. https://doi.org/10.1007/s00170-016-9548-6

      Статья Google Scholar

    • Lu Y, Wang Y (2018) Мониторинг температуры в аддитивном производстве с помощью физического измерения сжатия. J Manuf Syst 48: 60–70. https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2018.05.010

      Артикул Google Scholar

    • Liu J, Hu Y, Wu B, Wang Y (2018) Улучшенный подход к диагностике неисправностей для процесса FDM с акустической эмиссией. J Manuf Process 35: 570–579. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2018.08.038

      Статья Google Scholar

    • «>

      Li Y, Zhao W, Li Q, Wang T, Wang G (2019) Мониторинг и диагностика на месте процесса изготовления плавленых нитей на основе датчиков вибрации. Датчики 19(11):2589. https://doi.org/10.3390/s19112589

      Статья Google Scholar

    • Буккапатнам С., Кларк Б. (2007) Динамическое моделирование и мониторинг создания контуров — многослойный производственный процесс на основе экструзии. J Manuf Sci Eng 129 (1): 135–142. https://doi.org/10.1115/1.2375137

    • Тлегенов Ю., Лу В. Ф., Хонг Г. С. (2019) Динамическая модель для текущего контроля состояния сопла при моделировании наплавления. Прогресс в аддитивном производстве 4(3):211–223. https://doi.org/10.1007/s40964-019-00089-3

      Артикул Google Scholar

    • Duty C, Ajinjeru C, Kishore V, Compton B, Hmeidat N, Chen X, Liu P, Hassen AA, Lindahl J, Kunc V (2018) Что делает материал пригодным для печати? Вязкоупругая модель для 3D-печати полимеров методом экструзии. J Manuf Process 35: 526–537. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2018.08.008

      Статья Google Scholar

    • Луо С., Ван С., Миглер К.Б., Сеппала Дж. Э. (2020) Верхняя граница скорости подачи в экструзионном производстве термопластичных материалов. Аддит Мануф 32:101019. https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.101019

      Статья Google Scholar

    • Освальд Т.А., Пуэнтес Дж., Каттингер Дж. (2018) Модель плавления при изготовлении плавленых нитей. Дополнение Мануф 22:51–59. https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.04.030

      Статья Google Scholar

    • Chen Y, Shi T, Lu L, Yue X, Zhang J (2019) Оптимизация конструкции сопла для смешивания цветов на основе взаимодействия нескольких физических полей. В: Серия конференций IOP: Науки о Земле и окружающей среде (том 233, № 3, стр. 032004). Издательство ИОП. https://doi.org/10.1088/1755-1315/233/3/032004

    • Хан С., Сяо Ю., Ци Т., Ли З., Цзэн К. (2017) Проектирование и анализ сопла 3D-принтера для моделирования методом наплавления для смешивания цветов. Adv Materi Sci Eng. https://doi.org/10.1155/2017/2095137

    • Шукла В.В., Кулкарни А.К., Пингле А.К., Оза С. (2019) Термический анализ разжижителя 3-D принтера указывает на возможную причину засорения сопла. специальный выпуск Международного журнала исследований и разработок в области машиностроения и производства 9:176–182

    • Halidi SNAM, Abdullah J (2012) Влияние влаги на АБС-пластик, используемый для машины для быстрого прототипирования методом наплавления. В: Симпозиум IEEE по гуманитарным наукам, естественным наукам и инженерным исследованиям, 2012 г. (стр. 839–843). IEEE. https://doi.org/10.1109/SHUSER.2012.6268999

    • Zhang X, Chen L, Kowalski C, Mulholland T, Osswald TA (2019) Поведение алюминиевых/поликарбонатных композитов в процессе экструзионной печати материалов через сопло. J Appl Polym Sci 136(12):47252. https://doi.org/10.1002/app.47252

      Артикул Google Scholar

    • Балани С.Б., Чаберт Ф., Нассиет В., Кантарель А. (2019) Влияние параметров печати на стабильность осажденных шариков при изготовлении плавленых нитей из поли(молочной) кислоты. Дополнение Мануф 25:112–121. https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.10.012

      Статья Google Scholar

    • Лю Дж., Андерсон К.Л., Сридхар Н. (2020)Прямое моделирование моделирования осаждения полимеров плавлением (fdm) — реализация многофазного вязкоупругого решателя в OpenFOAM. Int J Comput Methods 17 (01): 1844002. https://doi.org/10.1142/S0219876218440024

      Артикул MathSciNet Google Scholar

    • Comminal R, Hattel JH, Spangenberg J (2017) Численное моделирование плоской экструзии и изготовления сплавленных нитей неньютоновских жидкостей. Норд Реол Сок Анну Транс 25: 263–270

      Google Scholar

    • Агассант Дж. Ф., Пижонно Ф., Сардо Л., Винсент М. (2019) Анализ потока растекания полимера при производстве экструзионных добавок. Аддит Мануф 29:100794. https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.100794

      Статья Google Scholar

    • Comminal R, Serdeczny MP, Pedersen DB, Spangenberg J (2018) Численное моделирование потока укладки прядей в аддитивном производстве на основе экструзии. Дополнение Мануф 20:68–76. https://doi.org/10.1016/j.addma.2017.12.013

      Статья Google Scholar

    • Госсет А., Баррейро-Виллаверде Д., Бесерра Пермуй Х.С., Лема М., Арес-Пернас А., Абад Лопес М.Дж. (2020) Экспериментальное и численное исследование процесса экструзии и осаждения поли(молочной кислоты) нити с расплавленной моделирование отложений. Полимеры 12(12):2885. https://doi.org/10.3390/polym12122885

      Артикул Google Scholar

    • Сердечный М.П., ​​Комминал Р., Педерсен Д.Б., Спангенберг Дж. (2018) Экспериментальная проверка численной модели формы пряди в экструзионном аддитивном производстве материалов. Аддит Мануф 24: 145–153. https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.09.022

      Статья Google Scholar

    • Ся Х., Лу Дж., Трюггвасон Г. (2019 г.) Моделирование изготовления плавленых нитей с использованием метода фронтального отслеживания. Int J Heat Mass Transf 138: 1310–1319. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.04.132

      Статья Google Scholar

    • Сердечный М.П., ​​Комминал Р., Педерсен Д.Б., Спангенберг Дж. (2019)Численное моделирование формирования мезоструктуры при экструзионном аддитивном производстве материалов. Дополнение Мануф 28:419–429. https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.05.024

      Артикул Google Scholar

    • Ся Х., Лу Дж., Дабири С., Трюггвасон Г. (2018) Полностью решенное численное моделирование моделирования наплавления. Часть I: Журнал быстрого прототипирования потока жидкости. https://doi.org/10.1108/RPJ-12-2016-0217

      Статья Google Scholar

    • Xia H, Lu J, Tryggvason G (2019) Численное исследование влияния вязкоупругих напряжений при изготовлении плавленых нитей. Методы вычислений Appl Mech Eng 346: 242–259. https://doi.org/10.1016/j.cma.2018.11.031

      Статья MathSciNet МАТЕМАТИКА Google Scholar

    • Верма А., Вишной П., Сухоцкий В., Фурлани Е.П. (2018) Численное моделирование экструзионно-аддитивного производства: моделирование методом наплавления. TechConnect Briefs 4:118–121

      Google Scholar

    • Шадвар Н., Форузмехр Э., Бадросамай М., Амухади И., Диндарлоо А.С. (2021) Вычислительный анализ процесса экструзии моделирования плавленого осаждения акрилонитрила-бутадиена-стирола. Форма IntJ Mater 14 (1): 121–131. https://doi.org/10.1007/s12289-019-01523-1

      Артикул Google Scholar

    • Ван З., Смит Д. (2017) Влияние реологии расплава полимера на прогнозируемое набухание головки и ориентацию волокон в потоке сопла для изготовления плавленых нитей. В: Труды симпозиума по изготовлению твердых материалов произвольной формы (стр. 1082–1095)

    • Хеллер Б.П., Смит Д.Е., Джек Д.А. (2019) Моделирование плоскостного осаждения композитов с волокнистым наполнителем в аддитивном производстве на больших площадях. Аддит Мануф 25: 227–238. https://doi.org/10. 1016/j.addma.2018.10.031

      Артикул Google Scholar

    • Bertevas E, Férec J, Khoo BC, Ausias G, Phan-Thien N (2018) Гидродинамика сглаженных частиц (SPH) моделирование ориентации волокон в процессе 3D-печати. Физические жидкости 30(10):103103. https://doi.org/10.1063/1.5047088

      Статья Google Scholar

    • Коста С.Ф., Дуарте Ф.М., Ковас Дж.А. (2017) Оценка температуры нити и развития адгезии в методах наплавки. J Mater Process Technol 245: 167–179. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2017.02.026

      Статья Google Scholar

    • Kousiatza C, Chatzidai N, Karalekas D (2017) Температурное картирование 3D-печатных полимерных пластин: экспериментальное и численное исследование. Датчики 17(3):456. https://doi.org/10.3390/s17030456

      Статья Google Scholar

    • «>

      Li L (2004) Анализ и изготовление прототипов FDM с локально контролируемыми свойствами. Диссертация, Университет Калгари

    • Бренкен Б., Баросио Э., Фавалоро А., Кунц В., Пайпс Р.Б. (2019) Разработка и проверка моделирования процесса экструзионного осаждения присадок. Аддит Мануф 25: 218–226. https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.10.041

      Статья Google Scholar

    • Zhang Y, Chou YK (2006) Моделирование трехмерного анализа методом конечных элементов процесса моделирования наплавленного осаждения. Труды Института инженеров-механиков, часть B: Journal of Engineering Manufacture 220 (10): 1663–1671. https://doi.org/10.1243/2F09544054JEM572

      Артикул Google Scholar

    • Эль Мумен А., Тарфауи М., Лафди К. (2019) Моделирование полей температуры и остаточных напряжений при 3D-печати полимерных композитов. Международный журнал передовых производственных технологий 104 (5): 1661–1676. https://doi.org/10.1007/s00170-019-03965-y

      Статья Google Scholar

    • Фан Д.Д., Хорнер Дж.С., Суэйн З.Р., Берис А.Н., Маккей М.Е. (2020) Вычислительное гидродинамическое моделирование процесса плавления в технологии аддитивного изготовления плавленых нитей. Дополнение Мануф 33:101161. https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101161

      Артикул Google Scholar

    • Фан Д.Д., Суэйн З.Р., Маккей М.Е. (2018) Реологические эффекты и эффекты теплопередачи при изготовлении плавленых нитей. Дж. Реол 62 (5): 1097–1107. https://doi.org/10.1122/1.5022982

      Статья Google Scholar

    • Мостафа Н., Сайед Х.М., Игорь С., Эндрю Г. (2009) Исследование анализа течения расплава композита АБС-железо в процессе моделирования наплавления. Цинхуа Наука и технологии 14:29–37. https://doi.org/10.1016/S1007-0214(09)70063-X

      Статья Google Scholar

    • Куган Т.Дж., Казмер Д.О. (2019) Текущий реологический мониторинг моделирования плавленых отложений. Дж. Реол 63 (1): 141–155. https://doi.org/10.1122/1.5054648

      Статья Google Scholar

    • Андерегг Д.А., Брайант Х.А., Раффин Д.К., Скрип С.М. мл., Фэллон Дж.Дж., Гилмер Э.Л., Бортнер М.Дж. (2019) Мониторинг температуры и давления потока полимера на месте при производстве добавок на основе экструзии. Дополнение Мануф 26:76–83. https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.01.002

      Артикул Google Scholar

    • Го Дж., Шиффрес С.Н., Стивенс А.Г., Харт А.Дж. (2017) Пределы скорости аддитивного производства путем изготовления плавленых нитей и рекомендации по проектированию высокопроизводительных систем. Дополнение Мануф 16:1–11. https://doi.org/10.1016/j.addma.2017.03.007

      Статья Google Scholar

    • Пижонно Ф., Сюй Д., Винсент М., Агассант Дж. Ф. (2020) Расчеты нагрева и потока аморфного полимера в разжижителе экструзионного 3D-принтера. Дополнение Мануф 32:101001. https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.101001

      Артикул Google Scholar

    • Чжан Дж., Василиаускайте Э., Де Кайпер А., Де Шрайвер С., Фогелер Ф., Десплентер Ф., Феррарис Э. (2021) Температурный анализ при производстве плавленых нитей: от нити, поступающей в горячий конец, до печатных деталей. 3D-печать и аддитивное производство. https://doi.org/10.1089/3dp.2020.0339

    • Serdeczny MP, Comminal R, Mollah MT, Pedersen DB, Spangenberg J (2020) Численное моделирование потока полимера через хот-энд в материале на основе волокон экструзионное аддитивное производство. Дополнение Мануф 36:101454. https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101454

      Артикул Google Scholar

    • Ramanath HS, Chua CK, Leong KF, Shah KD (2008) Течение расплава поли-ε-капролактона при моделировании осаждения плавлением. J Mater Sci — Mater Med 19 (7): 2541–2550. https://doi.org/10.1007/s10856-007-3203-6

      Статья Google Scholar

    • Сукиндар Н.А., Ариффин М.К., Бахарудин Б.Х., Джаафар С.Н., Исмаил М.И. (2016) Анализ влияния диаметра сопла при моделировании наплавления для экструдирования полимолочной кислоты с использованием 3D-печати с открытым исходным кодом. Журнал Технологии 78(10). https://doi.org/10.11113/jt.v78.6265

    • Сукиндар Н.А., Мохд Ариффин М.К. (2016) Анализ по поиску оптимального угла наклона полимолочной кислоты при моделировании расплавленного осаждения. В: Прикладная механика и материалы (том 835, стр. 254–259). Trans Tech Publications Ltd. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.835.254

    • Ниенхаус В., Смит К., Шпиль Д., Дорсам Э. (2019) Исследования геометрии сопла при изготовлении плавленых нитей . Аддит Мануф 28: 711–718. https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.06.019

      Артикул Google Scholar

    • Херес-Меса Р., Травьесо-Родригес Х.А., Корбелла Х., Буске Р., Гомес-Грас Г. (2016) Анализ методом конечных элементов теплового поведения разжижителя 3D-принтера RepRap. Мехатроника 36:119–126. https://doi.org/10.1016/j.mechatronics.2016.04.007

      Статья Google Scholar

    • Херес-Меса Р., Гомес-Грас Г., Травьесо-Родригес Дж.А., Гарсия-Плана В. (2018) Сравнительное исследование теплового поведения трех различных ожижителей для 3D-принтеров. Мехатроника 56:297–305. https://doi.org/10.1016/j. mechatronics.2017.06.008

      Статья Google Scholar

    • Джафферсон Дж.М., Шарма Х. (2021) Термический анализ новых ребер радиатора для разжижителя 3D-принтера FDM. Материалы сегодня: Материалы. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.02.063

    • Гюнель О., Коч Э., Тиряки Г. (2017) Исследование влияния геометрии радиатора на эффективность охлаждения разжижителя 3D-принтера fdm. В: Международная конференция по энергетике и теплотехнике, Стамбул. Турция (стр. 569–573)

    • Пецка П., Хоанг Т.Д. (2016) Исследование различных геометрических параметров радиатора с воздушным охлаждением для снижения температуры с помощью анализа методом конечных элементов. J Eng 06(12):29-35

    • Ходжсон Г., Ранеллуччи А., Мо Дж. (2020) Slic3r manual—cooling. https://manual.slic3r.org/expert-mode/cooling. По состоянию на 30 июня 2020 г.

    • Ходжсон Г., Ранеллуччи А., Мо Дж. (2020 г.) Руководство Slic3r — борьба с илом. https://manual.slic3r.org/expert-mode/fighting-ooze. По состоянию на 30 июня 2020 г.

    • ANSYS I (2009 г.) Руководство по теории ANSYS Fluent 12.0. ANSYS FLUENT Release

    • Wilcox DC (1998) Моделирование турбулентности для CFD. DCW Industries, La Canada

    • Юсефзаде О., Джедди Дж., Вазиринасаб Э., Гармаби Х. (2019) Фазовые переходы поли(молочной кислоты) в присутствии нанокарбоната кальция: противоположное влияние нанонаполнителя на статические и динамические измерения. J Thermoplast Compos Mater 32(3):312–327. https://doi.org/10.1177/0892705718759386

      Артикул Google Scholar

    • Эн-Наджи А., Мухиб Н., Лахлоу М., Фарид Х., Эль Горба М. (2019) Изменение экспериментального модуля Юнга с повышением температуры для материала АБС, подвергнутого испытанию на растяжение. Журнал инженерных и прикладных наук ARPN 14 (3): 708–717

      Google Scholar

    • Van Wazer JR (1963) Измерение вязкости и текучести: лабораторный справочник по реологии. Интерсайенс Паблишерс

      Google Scholar

    • Барнс Х.А., Хаттон Дж.Ф., Уолтерс К. (1989) Введение в реологию. Elsevier

    • Кобос С.М., Гарсон Л., Мартинес Дж.Л., Феноллар О., Феррандис С. (2019) Изучение термических и реологических свойств PLA, наполненного углеродными и галлуазитовыми нанотрубками, для аддитивного производства. Журнал быстрого прототипирования 25 (4): 738–743. https://doi.org/10.1108/RPJ-11-2018-0289

      Статья Google Scholar

    • Хеллер Б.П., Смит Д.Е., Джек Д.А. (2016) Влияние набухания экструдата и геометрии сопла на ориентацию волокна в потоке сопла для изготовления плавленых нитей. Аддит Мануф 12: 252–264. https://doi.org/10.1016/j.addma.2016.06.005

      Статья Google Scholar

    • Хеллер Б.П., Смит Д.Е., Джек Д.А. (2015) Влияние набухания экструдата, формы сопла и зоны конвергенции на ориентацию волокна при моделировании потока сопла наплавлением. Proceedings of the Solid Freeform Fabrication, Остин, Техас, США: 1220–1236

    • Попов Е.П., Баллан Т.А. (1999) Инженерная механика твердого тела. Прентис-Холл, Нью-Джерси

      • Экологический монитор | Химические вещества, препятствующие засорению, могут вызвать загрязнение

      Профессор гражданской и экологической инженерии Хелен Нгуен обнаружила, что добавки, смягчающие воду, могут увеличить риск попадания патогенов в питьевую воду, ослабляя сцепление бактерий с внутренней частью труб. (Источник: Л. Брайан Штауффер, Иллинойский университет, https://news.illinois.edu/view/6367/675371)

      В планах управления питьевой водой во многих городах используются химические смягчающие вещества, чтобы уменьшить накопление минералов и поддерживать поток воды в водопроводе. Недавние исследования показывают, что эти добавки могут сделать сантехнику гораздо более скользкой, не только для воды, но и для патогенных бактерий, таких как те, которые вызывают болезнь легионеров. Биопленки растут внутри труб, по которым течет вода, прикрепляясь к отложениям минеральной накипи.

      «Минеральные отложения — это осадки химических соединений в питьевой воде», — объясняет доктор Хелен Нгуен, профессор гражданского строительства в Университете Иллинойса и соавтор недавнего исследования. «Биопленки состоят из микроорганизмов и химических веществ, выделяемых микробами. Эти микробы также из питьевой воды. Химические осадки можно найти в матрице биопленки».

      Накипь на трубах защищает качество воды в некоторых случаях, например, когда трубы сделаны из свинца или имеют свинцовую пайку; в этих случаях минеральные отложения очень важны для предотвращения выщелачивания оксидов свинца или железа в питьевую воду. Однако, если накипь не контролировать, она полностью заблокирует трубы.

      Проблема, как объясняет д-р Нгуен, заключается в контроле образования накипи в водопроводных системах внутри здания, чтобы вода, доставляемая клиентам, была безопасной.

      «Для установок по очистке питьевой воды сложно поддерживать тонкий баланс в борьбе с накипью через очень большую распределительную систему, включая водопровод, сервисную линию и частные водопроводные системы», — подробно описывает д-р Нгуен. «Вопрос в том, как контролировать образование накипи, чтобы не создавать непредвиденных последствий. Наше исследование показало, что полифосфат, обычно используемый для борьбы с накипью, может способствовать росту биопленки на водопроводных трубах. Кроме того, мы обнаружили, что биопленки, выращенные из воды с полифосфатом, толще и мягче, чем биопленки из той же воды, но без добавления полифосфата».

      Это важно, потому что в предыдущем исследовании команда обнаружила, что более мягкие биопленки снижают способность остаточных дезинфицирующих средств, таких как свободный хлор или монохлорамин, инактивировать Legionella pneumophila, выделяемую из биопленок — опасных бактерий, которые могут вызывать легочные инфекции.

      а) Средняя толщина и б) выбранные ОКТ-изображения биопленок, полученных из жестких грунтовых вод, мягких грунтовых вод и грунтовых вод, содержащих SHMP. (Источник: Шен и др., https://www.nature.com/articles/s41522-018-0058-1/figures/3)

      «Более мягкие биопленки легче разрушить под воздействием напряжения сдвига, вызванного потоком воды, например, когда мы открываем кран», — описывает доктор Нгуен. «Кусочки разорванных биопленок могут содержать такие патогены, как Legionella pneumophila. Кроме того, материалы биопленки, окружающие эти патогены, могут привести к истощению дезинфицирующего средства; в результате эффективность дезинфицирующего средства для борьбы с патогенами снижается».

      Биопленки в лаборатории

      Команда использовала магнитодвижущую оптическую когерентную эластографию для измерения мягкости и толщины выращенных в лаборатории биопленок во время экспериментов. Инструмент обычно используется для измерения прочности раковой ткани, но в данном случае команда адаптировала технику для количественной оценки прочности биопленок, которые они выращивали внутри труб из ПВХ с использованием местных грунтовых вод.

      «Мы сосредоточились на физических свойствах биопленок, включая толщину, шероховатость и жесткость», — отмечает д-р Нгуен. «Биопленки были выращены с использованием подземных вод после гранулированной фильтрации. Эти подземные воды — тот же источник воды, который используется в Урбана-Шампейн, штат Иллинойс. Мы смоделировали различные сценарии, добавив в эти грунтовые воды ингибиторы образования накипи и антикоррозионные ингибиторы, и в течение нескольких месяцев вырастили биопленку из этих вод. После этого мы охарактеризовали биопленки».

      Доктор Нгуен и его команда последние девять лет работали над этой проблемой. Они многое узнали об этом, но остается еще много вопросов.

      «В настоящее время мы пытаемся понять, какие химические вещества, предотвращающие коррозию и образование накипи, вызывают наименьший рост и разрушение биопленки, — говорит д-р Нгуен. «Наиболее часто используются химические вещества на основе фосфатов, такие как полифосфат, ортофосфат и их смеси.