
抗压强度和密度之间有着不错的相关性哦。把稻草纤维加到粘土浆体里,因为稻草纤维的密度比花岗岩残积土低,要是加太多稻草纤维,花岗岩残积土的用量就会减少,这样肯定就会降低 3D 打印粘土试件的密实度,进而使得抗压强度也跟着降低。通过抗压试验可以得到不同纤维掺量下标准商用陶土 3D 打印试件的应力 - 应变关系曲线。可以发现,稻草纤维加进去并没有改变花岗岩残积土的应力 - 应变属性,它的应力 - 应变曲线还是应变软化型的。
当轴向应变小于 2%左右的时候,加了稻草纤维后,3D 打印粘土试件的变形差不多是弹性变形,而且直线斜率和素标准商用陶土的 3D 打印试件相比是增加了的。另外,稻草纤维加进去使得 3D 打印粘土试件强度达到最大值后,它的残余强度还是比较大的,并且随着稻草纤维掺量增加,损失的残余强度会越少。这是因为:标准商用陶土和稻草纤维环聚在一起,形成了一个整体。当 3D 打印粘土试件受到破坏力的时候,稻草纤维会和标准商用陶土作为一个整体共同受力,这样就抑制了裂缝的产生,让 3D 打印粘土试件有了一定的韧性,不容易发生脆性破坏。同时,因为稻草纤维的栓质化、矿质化作用,会在它的表面形成一层硅质层,这个硅质层能增强稻草秸秆抗倒伏能力,还能防止内部水分蒸发太快。在 3D 打印过程中,粘土基体在打印挤出压力作用下能和硅质层凸起形成啮合结构,这样在 3D 打印粘土试件受到轴向荷载作用时,稻草纤维就能分散和传递轴向应力,最终就表现为 3D 打印粘土试件的抗压强度明显提高了。