【技术实现步骤摘要】
一种用高延性水泥基材料增韧3D打印混凝土结构的方法
本专利技术属于建筑结构工程领域,具体涉及一种用高延性水泥基材料增韧3D打印混凝土结构的方法。
技术介绍
3D打印混凝土技术具有设计自由化、建造灵活性、施工速度快、人工成本低、自动化程度高、环境污染小等诸多优点,近几年在土木建筑领域获得广泛的关注和显著的发展。3D打印桥梁、3D打印房屋等实例常有报道,这些在很大程度上证实了将3D打印技术运用到土木建筑领域的可行性。3D打印水泥基材料的制备是促进该技术在工程实践中应用的关键。然而,水泥混凝土的显著特点是极限延伸率低,脆性破坏明显。而且,由于3D打印混凝土的过程是通过持续地挤出混凝土材料,并层层堆积以最终建造成型。因此,传统的钢筋笼等一方面难以在打印过程中植入混凝土中,另一方面钢筋笼也难以适应3D打印结构的灵活多变性。因此寻求一种3D打印混凝土结构的‘类钢筋’的增强方法具有十分重要的意义。纤维增强高延性水泥基材料是通过微观力学设计添加纤维使水泥基材料表现出应变硬化特性,具有较高的极限拉应变和伸长率。合理得掺入纤维材料可以有效改善混凝土材料的脆性特征,使其具备较高的延性和 ...
【技术保护点】
1.一种用高延性水泥基材料增韧3D打印混凝土结构的方法,该方法包括如下步骤:S1.复合结构三维数字化模型设计:首先通过三维建模软件或者三维扫描仪对复合梁结构进行设计或者建模,得到拟打印的复合梁结构三维模型的几何结构信息;然后将三维模型根据所要打印的复合梁结构的几何形式、受力条件分割成两部分,一部分为用于打印普通混凝土的普通混凝土层,一部分为用于打印高延性水泥基材料的高延性水泥基材料增强层,高延性水泥基材料增强层和普通的混凝土层构成复合结构三维数字化模型;S2.STL文件生成及修复:将高延性水泥基材料增强层和普通的混凝土层分别以dwg格式文件导出,然后分别读入到STL文件编辑 ...
【技术特征摘要】
1.一种用高延性水泥基材料增韧3D打印混凝土结构的方法,该方法包括如下步骤:S1.复合结构三维数字化模型设计:首先通过三维建模软件或者三维扫描仪对复合梁结构进行设计或者建模,得到拟打印的复合梁结构三维模型的几何结构信息;然后将三维模型根据所要打印的复合梁结构的几何形式、受力条件分割成两部分,一部分为用于打印普通混凝土的普通混凝土层,一部分为用于打印高延性水泥基材料的高延性水泥基材料增强层,高延性水泥基材料增强层和普通的混凝土层构成复合结构三维数字化模型;S2.STL文件生成及修复:将高延性水泥基材料增强层和普通的混凝土层分别以dwg格式文件导出,然后分别读入到STL文件编辑软件中,对STL格式文件进行修复,再导出各自修复后的STL格式文件;S3.三维模型分层切片:将修复后的STL格式文件读入进切片软件中,设置切片厚度,对上述修复后的STL格式文件进行切片;S4.打印路径规划设计:对上述切片进行规划路径,在路径规划软件中根据步骤S1中的复合结构三维数字化模型的几何结构设计相应的打印路径,然后导出包含切片以及路径信息的G文件;S5.复合结构3D打印:将上述步骤S4保存的G文件导入到3D打印机的程序控制系统中,将可3D打印的普通混凝土材料和可3D打印的高延性水泥基材料分别通过相应的输送设...
【专利技术属性】
技术研发人员:马国伟,王里,李之建,
申请(专利权)人:河北工业大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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