建築3D列印材料關鍵技術研究

2022-11-18 21:21:04 字數 1275 閱讀 7330

建築3d列印油墨研究

3d列印「油墨」材料由於特殊的成型工藝,採用逐層疊加,使其具有不同於澆築式混凝土的各向異性,其效能評價將不同於現有的混凝土標準,需要建立試用於3d列印材料的評價標準。借鑑現行各種混凝土標準,同時結合3d列印成型工藝自身特點,確定3d列印材料效能評價指標,並結合工程實際,建立起3d列印材料的評價標準。

由於3d列印工藝對混凝土的特殊要求,現行各種混凝土配合比設計方法試配出的混凝土顯然不能很好地滿足3d列印工藝,因此,需要結合列印成型工藝,具有針對性的探索能夠滿足建築工程3d列印的混凝土配合比設計新方法。

3d列印成型方式不需要模板而直接列印成型,由於沒有模板遮擋,建築牆體各個面均與空氣接觸,增加了水分蒸發速度,同時增加了列印牆體早期乾縮開裂風險。結合3d列印成型工藝特點,研究列印牆體早期養護方式,根據不同環境條件,建立適宜環境的養護制度。

2實施本專案的主要研究方法

2.1建立建築工程3d列印專用「油墨」材料的效能指標評價體系

結合現行建材相關標準規範,同時考慮3d列印特殊成型工藝,通過實驗室中的試驗並結合實際工程,研究列印材料的流變性、粘聚性、凝結時間、早期強度發展以及收縮等對列印質量的影響,確定不同效能指標的重要關係,並確定效能指標的合理值範圍。

結合現有的混凝土配合比設計方法,在建築工程3d列印混凝土製備研究的基礎上,研究膠凝材料用量、摻合料的種類和比例、水膠比、骨料、纖維以及外加劑對列印混凝土效能與質量的影響,通過大量的試驗,對各個引數進行定量分析,找出各引數之間的聯絡,建立經驗公式,並確定各個引數的合理範圍。

在實驗室中模擬不同的環境因素,包括溫度、濕度、風速等,對工程中實際採用的3d列印牆體進行不同養護方式與制度的試驗,包括採用不同材料進行覆蓋,噴塗化學塗料,不同澆水時間間隔與澆水量,對不同養護方式與制度的牆體的效能進行檢測,制定出合理的3d列印建築牆體的早期養護方式。

借鑑現行建材相關標準規範,並考慮3d列印特殊成型工藝,確定可對列印材料進行定量評價的效能指標,通過實驗室中的試驗並結合實際工程,確定效能指標的合理值範圍,建立起針對建築工程3d列印專用「油墨」材料的效能指標評價體系。

在建築工程3d列印混凝土製備研究的基礎上,結合現有的混凝土配合比設計方法,找出影響3d列印混凝土效能的關鍵性配合比設計指標引數,通過大量的試驗,找出各引數之間的聯絡,建立經驗公式,並確定各個引數的合理範圍,探索出探索建築工程3d列印混凝土的配合比設計方法。

根據現有工程的早期養護標準與經驗,考慮3d列印成型方式沒有模板遮擋等條件加速水分蒸發等增加牆體養護難度的因素,在實驗室中考慮不同的環境因素,包括溫度、濕度、風速等,對3d列印牆體進行不同養護方式與制度的試驗,並在實際工程中予以驗證,探索出合理的3d列印建築牆體的早期養護方式。

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