Büyük-Scale 3D Baslı Beton Yapılarına Giriş

İnşaat endüstrisi, büyük ölçekli 3D baskılı beton yapıların benimsenmesi ile derin bir değişim geçiriyor, ayrıca inşaatta katkı maddeleri olarak da bilinir.Bu teknoloji, karmaşık geometrilere, malzeme atıklarına, daha hızlı inşaat sürelerina ve geleneksel form çalışma yöntemlerine sahip bir tasarım özgürlüğüne sahiptir. konut projelerinden ve ya da inşaatlarda köprülere ekspeçe baskı katmanı inşa eder.

Ancak, tüm sözlüğü için betonu yapısal bir ölçekde yazdırmak, geleneksel döküm yerinde veya precast inşaatta görülenlerden farklı bir başarısızlık modları ortaya koyar. basılı betonun, baskı parametrelerinin malzeme özellikleri üzerindeki etkisini, büyük ölçekli 3D baskılı beton yapıları meydana getiren birincil modları inceler ve mühendisler için temel bir kanıt tabanlı genel bakış açısı sağlar - güvenilir, müteahhitler ve sahipleri için gereklidir.

İlk Başarısızlık Modularını Anlamak

3D baskılı betonun yapısal davranışı temel olarak geleneksel olarak beton yerleştirilir. katmanlı inşaat, formasyon yokluğu ve tüm taze betonun özel romatizmli gereksinimleri potansiyel zayıf noktalara katkıda bulunabilir.En yaygın başarısızlık modları, iç içe geçmiş belirsizlikler, takviyeler, takviyeler, takviye sorunları ve dayanıklılıkla ilgili başarısızlıklar ile ilgili sorunlarla karşı karşıya kalabilir.

Katman Delamination ve Interkat Bond Strength

Belki de 3D baskılı betondaki en yaygın tanınan başarısızlık modu, yeniden inşa etmek için yeterince güçlü ve oar stresleri.Bu bağın zayıf olduğu zaman, prematüre üye, beton homojendir.

Birkaç faktör yoksul Interkatlü adhesion'a katkıda bulunur. En kritik olan “açık zaman” veya tabakalar arasındaki zaman penceresidir.Eğer alt tabakanın varlığı çok fazla kurursa, taze beton düzgün bir şekilde bağlayamaz. ”-Dönderme hızı, Geometrik baskı ve çevresel koşullar , tüm bunları etkiler. Benzer şekilde, yüzey nem, toz veya tabakanın varlığı, zayıf arabirimler oluşturabilir. Araştırma, iç içe dönük bir şekilde ısıtılabilir.

Baslı Betonda Mechanisms

Cracking çeşitli mekanizmalar aracılığıyla meydana gelir, her biri benzersiz nedenler ve sonuçlar ile. Erken kat plastik çatlakları çatlakları yaygındır, çünkü baskılı beton yüksek yüzeyli bir elemente sahiptir ve genellikle diferansiyel genişleme ve sonraki kontrat çatlaklara neden olan daha düşük su tasarrufu sağlar.

Krema çatlakları zaman içinde baskılanmış beton nezareti kaybeder, özellikle de karışım yüksek bir çimento içeriğine sahipse veya dikkatli bir şekilde algılama gerektiren eklenmiş malzemeler kullanır.Ayrıca, basılı beton sürekli koarse agresyonu aynı şekilde sabitlenir, hem hizmet edilebilirliği hem de yapısal bütünlüğü etkileyen çatlaklara daha yatkın olabilir.0)Resimsel olarak silinir.

Yapısal Instability ve Buckling

Baskı genellikle geçici destek olmadan gerçekleşir, taze olarak eklenmiş tabakalar, plastik veya yarı-plastik durumdayken sonraki katmanların ağırlığını taşımalıdır.Bu, benzersiz bir sınır devleti yaratır: inşaat sırasında ağırlama veya çökme, düşük tabakaların çok yumuşak olması durumunda, baskı hızı çok yüksek veya geometri yüksek bir sübvansiyon oranı yaratır.

Sertleştirilmiş durumda bile, 3D baskılı beton yapıları geleneksel elementlerden daha ince duvarlara sahip olabilir ve sürekli güçlendirmenin yokluğu genellikle basılı beton ve gerçek geometrinin yoğun olarak daha önemli bir kısmını göz önünde bulundurmaktadır.

Malzeme Yetkisi ve Weak Bölgesi

Baskılanan beton kalitesi, karışımdaki tutarsızlıklar, ısıtılmış sistem veya çevresel koşullar nedeniyle tek bir yapı içinde değişebilir.Soğuk betondaki bloklar, zayıf bölgeleri veya boşlukları yaratan, her biri bir stres artışıyla veya toplu dağıtımda farklılıklar gösterebilir.

Başka bir endişe, duvardaki "sorumlu ortak" etkisidir. Sürekli baskı ile bile, başarı katmanları arasındaki zaman boşluğun ilk ayar süresini aşıyorsa, arayüz, bir inşaat eklemi gibi davranabilir, duvardaki monolithic eylemini azaltır.Bu zayıf bölgeler dış denetim tarafından algılanamaz, ancak önemli ölçüde yük ve yorgunluk direnci azaltamaz.

Dondurma Bütünleme Sorunları

Bazı 3D baskılı beton yapıları yalnızca basılı malzemenin sıkıştırıcı gücüne güveniyor olsa da, birçok kişi, bir katman-katlı süreçteki takviye kuvvetle donatılması gerekir. Ortak yaklaşımlar, tabakalar arasındaki yatay yeniden yükleme barları (bağışlamaları bozabilir), bükme işlemine veya külotları kullanarak, çatlakları karıştırarak veya kısa fiberleri karışıma entegre edebilir.

Kombinasyon düzgün bir şekilde entegre edilmezken, basılı yapı, betonun düzgün bir şekilde sıkıştırılamaması durumunda, örneğin, sürekli çelik eksik olan basılı bir duvar, bağlantı noktalarında özellikle çekme eksikliği riskiyle karşı karşıya kalabilir.

Çevre ve Durability Başarısızlık

Uzun süreli dayanıklılık hala büyük ölçekli basılı beton için inceleniyor, ancak potansiyel başarısızlık modları donmuş hasarlar, alkali-silica reaksiyonları, sulfate saldırısı ve herhangi bir gömülü çelikin karbonatlanılması - tabakalı yapı, iç içe geçmiş bölgeleri boyunca su için yollar yaratabilir, soğuk iklimlerde küçültülebilir ve daha yüksek çözünürlükte bozulmayabilir.

Uygulamadan Örnekler ve Dersler

Gerçek dünya deneyimleri değerli bilgiler sağlar. Bir belgelenmiş durumda, Hollanda'da 3D baskılı beton ayağıbridge baskılı tabakalar ve döküm noktaları arasındaki ayrımı yaşadı. Başka bir durumda, Çin'deki basılı konut projesi sadece teorik olmayan - zaten zayıf kodlar ve eksik bir şekilde yasaklanmış.

Mitigation Strategies ve En İyi Uygulama

Başarısız modları önlemek, malzeme tasarımı, baskı parametreleri, yapısal mühendislik ve kalite güvencesini kapsayan çok yönlü bir yaklaşım gerektirir. Aşağıdaki stratejiler mevcut araştırma ve pratik deneyimlerden elde edilir.

Yazdır parametre optimizasyonu

Baskı sürecinin kendisi sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir. Katman yüksekliği, nozul hız, ekstrüzyon oranı ve doğrudan bağlantı gücüne uygulanan mesafeyi doğrudan dışlamamalıdır.T:0Yazarlı olarak onu malzemenin altında tutmalıdır; Bazı yazıcılar stresler, ince bir tabakanın aşırı doldurma veya bir bağ ajanın önceki katmanlara uygulanan sert baskılar nedeniyle sert bir şekilde baskı altında kalınması gereken bir teknik kullanmalıdır.

Malzeme Seçimi ve Mix Design

Beton karışımı baskılanabilirlik için uygun olmalıdır (extrability, buildability, open time) yanı sıra mekanik ve dayanıklılık özellikleri.ETHFLT:0)Supplementary çimentoitious material)) uçup, silik, ya da ince sular, sertleştiriciler için gerekli olan beton pompasını azaltmak için, beton pompasını azaltmak ve betonu artırmak için uygun şekilde dağıtılmalıdır.

Bütünleştirme Stratejileri

Güç gerektiren yapılar için, birkaç yaklaşım var. Pre-placed takviye - baskı yolunda çelik barlar veya ağ koymak - bir yöntem, ancak zaman sınırlamaları tasarlayın ve zaman alıcı bir başka yöntem, yatay olarak monte etmek için baskı yapmak, yeterli kapak tutmak için baskı yapmak gerekir.Sing.Sing. başka bir yöntem, özellikle de kablo veya fiber-revücut betonlar için etkili olabilir.

Post-Processing and Curing

Proper curing, büyük maruz kalan yüzey alanı nedeniyle 3D baskılı beton için kritiktir. Su spreyi, tedavi bileşiklerinin uygulanması veya ıslak bir tamponlama ile kaplama işlemi hemen hemen başlamalıdır. Bazı durumlarda, ısıtmalı bir onarım veya fogging sistemleri, permeability ve nemin kontrolünü artırmak için kullanılır.Effing arayüz bölgelerinin kurutmasını önlemek için interkat bağı güçlendirebilir.

Yapısal Tasarım ve Analiz

Yapısal tasarım, ACI 564'ten gelen ve İsviçre Standart SIA 2050'de yayınlanan değişkenliklere yansıyan, temel element analizi ile ilgili olarak zayıf arabirimler için azaltılmış güç değerleri kullanmak anlamına gelir.

İzleme ve Kalite Kontrol

Kalite kontrolü hem de sıkılaştırılmış yapı üzerinde yapılmalıdır.In-process monitoring, kontrol katmanı yüksekliği ve genişliği, baskı hızı, Frekans tutarlılığı ve sensörleri ile kesintiler tespit etmek için. Otomatik sistemler tüm baskı parametreleri ve bayrak sapmaları ile giriş yapabilir. baskı yaptıktan sonra, ultrasonik çekme testi, termografi gibi tahrip edici testler, veya çekme testleri temsilci bölümlerde yapılmalıdır. ”-Dönemli bakım sistemleri, ancak baskılı testler için gerekli olan bazı iki kritere göre yapılır.

Başarısızlık Önlemede Geleceği Yol

Araştırma bu başarısızlık modlarını ele almak için hızla ilerliyor.Dörtücüler:0)Sürekli kalite algılaması[Dönetici:0))))) Bu başarısızlık modlarını kullanarak, akustik emisyonu veya rheological probes kullanarak, baskı verileri üzerinde eğitilmiş gerçek zamanlı test algoritmalarının gerçek zamanlı tespit edilmesi, TU Eindhoven ve ETH gibi parametreleri tahmin edebilir ve bu tür yapılarda "daha yüksek çözünürlük" olarak, yapılama ve daha iyi ısı direncini kullanarak, "siyöneticileri" oluşturma yöntemleri ile ilgili olarak, "daha yüksek ölçekli test programları ile ilgili olarak, "sişimsel olarak, daha yüksek çözünürlükte kullanılan yöntemler" olarak, veri toplama yöntemleri ile ilgili olarak, daha yüksek çözünürlükte bulunan ve daha yüksek çözünürlükte bulunan uygulamaları kullanarak.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Büyük ölçekli 3D baskılı beton yapıları yeniden inşa etmek için muazzam bir potansiyele sahiptir, ancak benzersiz başarısızlık modları, komisyonlama yoluyla konseptten titiz bir şekilde dikkat talep eder. Katmanel delaminasyon, çatlaklar, buckling, materyal inkonsistency, takviye sorunları ve dayanıklılık sorunları sigortalanabilir - bugün sadece yenilikçi değil, güvenli ve dayanıklı olan mühendislik zorlukları, bugün en iyi inşaat uygulamaları ile bugün planlanan masyon stratejilerinin uygulanmasıyla bugün kabul edilir ve mevcut olan araştırmalarla ilgili güncel çalışmalarla devam edebilir.

Daha fazla okuma için, Amerikan Beton Enstitüsü'nün )Committee 564'ü Çimentolı Malzemelerle () ile birlikte, ESFLT:2)Eindhoven Teknoloji Üniversitesi[DDDDDDDDDDDDNTtee 564, üretimde ISO/ASTM 52900 serisi) ile birlikte (ISO/ASTM 52900 serisi) devam eden raporlarını sunar.