Lightweight concrete (density less than 1000 kg/m3)is often achieved by incorporating a substantial amount of foamy substance into fresh concrete. The latest study in the journal水泥和混凝土复合材料考虑将轻质颗粒与泡沫混凝土中制备的泡沫相结合,以达到小于1000 kyabo214g/m的密度3用于3D打印。
学习:Enhancing the properties of foam concrete 3D printing using porous aggregate, Cement and Concrete Composites。图片来源:olpo/shutterstock.com
3D混凝土打印的优点
3D混凝土印刷(3DCP)是一项新技术,通过结合施工自动化和智能制造来改变建筑部门。与传统的建筑物方法相比,3DCP可大大减少废物的产生,人工成本,时间和与建筑有关的灾难,以及设计美学上复杂结构的结构灵活性。
基于挤出的3D混凝土建模
基于挤出的3DCP可以用于建造大型建筑物。它的受欢迎程度主要是由于挤出方法的固有优势,包括大规模3D打印中的易用性,专业制造机或龙门式平台的可访问性,快速制造方法等等。
3D printed buildings are produced using the extrusion process by extruding and positioning a thin layer of new concrete strands following the geometry of the extrusion head.
The most frequent method for manufacturing ultralight concrete buildings using 3DCP is to utilize a compact concrete mix. Extrusion-based or powder bed 3D printing processes are used with a lightweight concrete mix comprised of permeable particles.
泡沫混凝土简介
泡沫混凝土是一种混凝土混合物,它是通过将大量空气腔掺入新的水泥矩阵中而制成的。可以使用手动泡沫(泡沫前技术)或化学诱导的泡沫来产生空气间隙。
前者方法将预定比率的预制泡沫纳入新的水泥材料中,而后一种系统则使用了气体释放成分(Al粉末,硅粉和H2o2)into the concrete mixture, which creates pores in the concrete.
The pre-foaming process is the easiest and more efficient of the two because it provides excellent control of the ultimate viscosity and porosity characteristics of the generated aerated concrete.
泡沫混凝土的优势
泡沫混凝土提供了比其他轻质混凝土制造技术的几个好处,包括实现超低密度的能力(少于300 kg/m3),良好的绝缘品质,听觉和防火能力以及成本效益。结果,这种混凝土混合物的使用在当前建筑技术中变得越来越普遍,例如立面建筑,边界面板,天花板和外护套。
挑战
3D打印传统混凝土混合物的基本困难是原始条件下的低屈服应力,从而导致较差的保存和制造性。在典型的泡沫混凝土中,需要这种低的屈服应力来最大程度地减少混合过程中的气泡分解和故障。
Due to the high shear stress during the blending, the high yield stress of the base mix (the mix before blending with froth) can cause severe disintegration of bubbles. As a result, it is clear that the rheological qualities of concrete mixture, especially at low density, continue to pose a significant problem for 3DCP applications.
针对低密度和屈服应力冲突需求的一种建议的解决方案是用胶结材料用3D印刷混合物代替沙子。亚博网站下载为了达到相同的密度,紧凑型聚集体将显着降低泡沫浓度的量。
研究成果
开发了两种泡沫混凝土混凝土混凝土混凝土混合物作为成分(M1和M2),并使用EP代替细砂(M3,M4和M5)进行了三种混合物。在基于沙子的组中,M1的初始密度从1244 kg/m提高到1253 kg/m3during extraction and approaches 1267 kg/m3after 20 minutes, representing an overall increase of 1.8 percent in 20 minutes.
M1的色散尺寸为213.5毫米,而泡沫浓度升高的M2混合物的扩散宽度为226.6 mm。EP组的M3,M4和M5混合物的扩散直径为167.5毫米,193.5毫米和201.5毫米。各种混合物中的泡沫含量分别为2.5%,5%和7.5%的混凝土混合物。
与沙组样品形成对比时,EP组3D印刷混凝土的机械性能在所有三个测试方向上都是优越的。
简而言之,使用EP作为3D打印泡沫混凝土中的细骨料(即沙子)的替代品可显着降低达到相同密度所需的泡沫百分比,同时提高强度和耐用性质量。
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Pasupathy K.等。al。(2022)。使用多孔骨料,水泥和混凝土复合材料增强泡沫混凝土3D打印的性能。可用网址:https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/pii/s0958946522002803?via%3dihub
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