一种免墙角构造柱的3D打印墙体构造及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种免墙角构造柱的3D打印墙体构造及其施工方法，所述墙体构造，包括多层墙体单元，每层墙体单元由墙体基本单元A和墙体基本单元B组成，墙体基本单元A和墙体基本单元B上下叠加在一起；所述的墙体基本单元A包括横向混凝土块A和纵向混凝土块A，所述的墙体基本单元B包括横向混凝土块B、纵向混凝土块B和纵向混凝土块C。本发明专利技术无需在墙角额外设置构造柱，也可以说替代了构造柱的设置。实现了3D打印的连续不间断施工，同时能够提高结构的整体性能，实现真正的建筑3D打印智能建造。本发明专利技术的结构形式相对简单，可以做到连续打印，方便快捷，大大提高施工效率，降低原材料的损耗与不必要的浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种免墙角构造柱的3D打印墙体构造及其施工方法
本专利技术属于3D混凝土打印
，更具体的说是涉及一种免墙角构造柱的3D打印墙体构造及其施工方法。
技术介绍
现有的建筑房屋主要有墙砖结构、轻钢龙骨石膏板结构和钢筋混凝土结构三大类，两种结构建筑房屋的墙体具有施工工艺相对复杂，所需辅助材料种类繁多，建筑工期长，工程垃圾多，且自重大等缺点。随着社会经济的快速发展，人们对生活水平和生活环境的要求不断提高，尤其是对居住及办公的建筑房屋的要求越来越高。3D打印作为一种创新型技术得到了广泛的应用，该技术在成型原理上采用层层叠加的方式，加工工艺不受实体原形复杂程度影响，这样的优势特点使其在建筑领域也得到了广泛的应用。现有建筑3D打印技术中无法实现钢筋的打印，且在打印的混凝土中难以布设竖向钢筋，使得结构的整体性能受到限制。3D打印建筑设计师们参考砌体结构的建造方式，在墙角设置构造柱来提高3D打印结构的整体性能。然而构造柱并不能通过3D打印完成施工，这就难以体现和发挥3D打印智能连续建造的优势。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术要设计一种既能够提高结构的整体性能，又能不在墙角设置构造柱的免墙角构造柱的3D打印墙体构造及其施工方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种免墙角构造柱的3D打印墙体构造，包括多层墙体单元，每层墙体单元由墙体基本单元A和墙体基本单元B组成，墙体基本单元A和墙体基本单元B上下叠加在一起；所述的墙体基本单元A包括横向混凝土块A和纵向混凝土块A，所述的横向混凝土块A的右端与纵向混凝土块A的左侧连接；所述的墙体基本单元B包括横向混凝土块B、纵向混凝土块B和纵向混凝土块C，所述的横向混凝土块A的右端位于纵向混凝土块B和纵向混凝土块C之间，且横向混凝土块A的右端边缘与纵向混凝土块B的右侧边缘对齐，纵向混凝土块B和纵向混凝土块C的左右两侧边缘对齐，纵向混凝土块B的前端与横向混凝土块A的后侧连接，纵向混凝土块C的后端与横向混凝土块A的前侧连接。进一步的，所述的墙体基本单元A和墙体基本单元B粘接为一体。进一步的，所述的多层墙体单元粘接为一体。进一步的，所述的墙体基本单元A和墙体基本单元B的高度相同。进一步的，所述的墙体基本单元A和墙体基本单元B的高度均为50±5mm。一种免墙角构造柱的3D打印墙体构造的施工方法，包括以下步骤：A、选择打印头3D打印设备的打印头采用扁平宽截面，根据实际打印的墙体厚度选用相应宽度的打印头，使得每层墙体按预设路径只需打印一遍即达所需的墙体厚度；B、打印墙体基本单元A先沿横向路径打印横向混凝土块A至纵向混凝土块A左侧边缘位置，再沿纵向路径打印完纵向混凝土块A；C、打印墙体基本单元B先沿纵向路径打印纵向混凝土块B至横向混凝土块B的后侧边缘位置暂停，再纵向移动横向混凝土块B的宽度的距离后继续打印纵向混凝土块C；打印完毕后移动打印头至横向混凝土块B的右端，沿横向路径打印横向混凝土块B。进一步的，所述的打印设备使用的打印材料为速凝混凝土材料，打印时同一竖向位置上下层打印时间不超过材料的终凝时间。同一水平层的打印时间不超过材料的初凝时间。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术在打印过程中人工使用量大大减小，打印时无粉尘。3D打印实施过程为打印机在代码驱动下按照预设路径在二维平面上打印一层，接着打印机Z轴提升一层，第二层在已有的第一层基础上继续打印，上下两层的打印材料通过打印头的上下挤压及胶凝作用连接在一起，形成实际的墙体结构。2、本专利技术可以不在墙角设置构造柱即通过本打印方案打印的墙体整体性能更好，无需再在墙角额外设置构造柱，也可以说替代了构造柱的设置。实现了3D打印的连续不间断施工，同时能够提高结构的整体性能，实现真正的建筑3D打印智能建造。3、本专利技术的结构形式相对简单，可以做到连续打印，方便快捷，大大提高施工效率，降低原材料的损耗与不必要的浪费。并且打印效果简洁美观，在保证墙体整体性以及墙体承重能力的同时能满足各类建筑外形打印的需求。附图说明图1为3D打印措施效果三维示意图。图2为3D打印墙体基本单元A路径轨迹图。图3为3D打印墙体基本单元B路径轨迹图。图中：1、横向混凝土块A，2、纵向混凝土块A，3、纵向混凝土块B，4、横向混凝土块B，5、纵向混凝土块C。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。如图1-3所示，一种免墙角构造柱的3D打印墙体构造，包括多层墙体单元，每层墙体单元由墙体基本单元A和墙体基本单元B组成，墙体基本单元A和墙体基本单元B上下叠加在一起；所述的墙体基本单元A包括横向混凝土块A1和纵向混凝土块A2，所述的横向混凝土块A1的右端与纵向混凝土块A2的左侧连接；所述的墙体基本单元B包括横向混凝土块B4、纵向混凝土块B3和纵向混凝土块C5，所述的横向混凝土块A1的右端位于纵向混凝土块B3和纵向混凝土块C5之间，且横向混凝土块A1的右端边缘与纵向混凝土块B3的右侧边缘对齐，纵向混凝土块B3和纵向混凝土块C5的左右两侧边缘对齐，纵向混凝土块B3的前端与横向混凝土块A1的后侧连接，纵向混凝土块C5的后端与横向混凝土块A1的前侧连接。进一步的，所述的墙体基本单元A和墙体基本单元B粘接为一体。进一步的，所述的多层墙体单元粘接为一体。进一步的，所述的墙体基本单元A和墙体基本单元B的高度相同。进一步的，所述的墙体基本单元A和墙体基本单元B的高度均为50±5mm。一种免墙角构造柱的3D打印墙体构造的施工方法，包括以下步骤：A、选择打印头3D打印设备的打印头采用扁平宽截面，根据实际打印的墙体厚度选用相应宽度的打印头，使得每层墙体按预设路径只需打印一遍即达所需的墙体厚度；C、打印墙体基本单元A先沿横向路径打印横向混凝土块A1至纵向混凝土块A2左侧边缘位置，再沿纵向路径打印完纵向混凝土块A2；C、打印墙体基本单元B先沿纵向路径打印纵向混凝土块B3至横向混凝土块B4的后侧边缘位置暂停，再纵向移动横向混凝土块B4的宽度的距离后继续打印纵向混凝土块C5；打印完毕后移动打印头至横向混凝土块B4的右端，沿横向路径打印横向混凝土块B4。进一步的，所述的打印设备使用的打印材料为速凝混凝土材料，打印时同一竖向位置上下层打印时间不超过材料的终凝时间。同一水平层的打印时间不超过材料的初凝时间。本专利技术的实施例如下：如图1所示，根据实际打印墙体宽度尺寸选择相同宽度的打印头，确定墙角位置，在墙角位置处编制3D打印路径轨迹如图2-3所示，首层打印可在3D打印墙体基本单元A和基本单元B两种路径轨迹中任选一种。以首层选择基本单元为墙体基本单元A的打印路径轨迹图为例：将3D打印原料输送至3D打印头，然后打印头根据预先编著的墙体基本单元A路径轨迹进行首层的打印，即先沿横向路径打印横向混凝土块A1至纵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种免墙角构造柱的3D打印墙体构造，其特征在于：包括多层墙体单元，每层墙体单元由墙体基本单元A和墙体基本单元B组成，墙体基本单元A和墙体基本单元B上下叠加在一起；/n所述的墙体基本单元A包括横向混凝土块A(1)和纵向混凝土块A(2)，所述的横向混凝土块A(1)的右端与纵向混凝土块A(2)的左侧连接；所述的墙体基本单元B包括横向混凝土块B(4)、纵向混凝土块B(3)和纵向混凝土块C(5)，所述的横向混凝土块A(1)的右端位于纵向混凝土块B(3)和纵向混凝土块C(5)之间，且横向混凝土块A(1)的右端边缘与纵向混凝土块B(3)的右侧边缘对齐，纵向混凝土块B(3)和纵向混凝土块C(5)的左右两侧边缘对齐，纵向混凝土块B(3)的前端与横向混凝土块A(1)的后侧连接，纵向混凝土块C(5)的后端与横向混凝土块A(1)的前侧连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种免墙角构造柱的3D打印墙体构造，其特征在于：包括多层墙体单元，每层墙体单元由墙体基本单元A和墙体基本单元B组成，墙体基本单元A和墙体基本单元B上下叠加在一起；
所述的墙体基本单元A包括横向混凝土块A(1)和纵向混凝土块A(2)，所述的横向混凝土块A(1)的右端与纵向混凝土块A(2)的左侧连接；所述的墙体基本单元B包括横向混凝土块B(4)、纵向混凝土块B(3)和纵向混凝土块C(5)，所述的横向混凝土块A(1)的右端位于纵向混凝土块B(3)和纵向混凝土块C(5)之间，且横向混凝土块A(1)的右端边缘与纵向混凝土块B(3)的右侧边缘对齐，纵向混凝土块B(3)和纵向混凝土块C(5)的左右两侧边缘对齐，纵向混凝土块B(3)的前端与横向混凝土块A(1)的后侧连接，纵向混凝土块C(5)的后端与横向混凝土块A(1)的前侧连接。


2.根据权利要求1所述的一种免墙角构造柱的3D打印墙体构造，其特征在于：所述的墙体基本单元A和墙体基本单元B粘接为一体。


3.根据权利要求1所述的一种免墙角构造柱的3D打印墙体构造，其特征在于：所述的多层墙体单元粘接为一体。


4.根据权利要求1所述的一种免墙角构造柱的3D打印墙体构造，其特征在于：所述的墙体基本单元A...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴强，胡顺彩，吴聪，秦乐，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21