基于路径参数优化提升混凝土3D打印构件力学性能的方法技术

本发明专利技术公开了基于路径参数优化提升混凝土3D打印构件力学性能的方法，括以下步骤：S1、建立构件三维模型，对构件三维模型沿着构件高度方向划分为N个组合层；S2、基于组合层信息确定打印喷头信息、水泥基材料，规划每个组合层的打印路径；S3、在混凝土3D打印设备中输入打印路径，设置打印参数；S4、采用水泥基材料在打印平台上打印第一个组合层的基础层；然后打印第一个组合层的中间层；S5、重复S4，在第一个组合层上依次进行第二至第N个组合层的打印，得到打印构件。本发明专利技术采用优化路径参数，通过空间路径布局避免产生水平贯通的层间薄弱界面，使得水泥基材料在各个方向上均匀分布，增加了试件的密实度，提升打印构件的力学性能。提升打印构件的力学性能。提升打印构件的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
基于路径参数优化提升混凝土3D打印构件力学性能的方法


[0001]本专利技术涉及水泥基3D打印
，特别涉及基于路径参数优化提升混凝土3D打印构件力学性能的方法。

技术介绍

[0002]建筑3D打印技术是一种应用机电一体化技术将水泥基建筑材料自动建造成所设计的模型结构的新型建造方式，具有设计自由化、施工快速化等诸多优势。
[0003]然而，水泥基3D打印构件材料的制造过程多为层层堆叠，这会造成水平贯通的层间薄弱界面，水平贯通的层间薄弱面在一定程度上成为了打印构件潜在的定向缺陷，导致结构产生不协调的变形、不连续的力学性能，易因应力集中而发生破裂，进而削弱了结构的整体承载能力和长期耐久性能。
[0004]目前，现有技术多采用外界加固方式削弱打印构件的薄弱粘结面，或增加材料的成本，或降低挤出成型能力，从而达到增加打印构件的力学性能。但是，鲜有设计出基于路径参数优化提升混凝土3D打印构件力学性能的建造方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中采用层层堆叠打印造成水平贯通的层间薄弱界面的问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于路径参数优化提升混凝土3D打印构件力学性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、根据打印构件的尺寸要求建立构件三维模型，根据打印件的性能需求，对构件三维模型沿着构件高度方向划分为N个组合层，每个组合层包括基础层和中间层；步骤S2、基于组合层信息确定打印喷头信息、水泥基材料，进一步规划每个组合层的打印路径，包括基础层打印路径、中间层打印路径、路径拐角方向；步骤S3、在混凝土3D打印设备中输入步骤S2确定的打印路径，设置打印参数；步骤S4、采用水泥基材料在打印平台上打印多个混凝土挤出条，形成第一个组合层的基础层；然后在基础层上打印多个混凝土挤出条，形成第一个组合层的中间层，得到第一个组合层；基础层挤出条与中间层挤出条的朝向一致；步骤S5、重复步骤S4，在第一个组合层上依次进行第二至第N个组合层的打印，得到力学性能提升的打印构件。2.根据权利要求1所述的基于路径参数优化提升混凝土3D打印构件力学性能的方法，其特征在于，在划分组合层时，根据打印构件力学性能要求进行划分，划分的N个组合层之间的结构相同或不同。3.根据权利要求1所述的基于路径参数优化提升混凝土3D打印构件力学性能的方法，其特征在于，在划分组合层时，需要确定组合层的切片层高，分别确定基础层和中间层的层数，确定相邻基础层挤出条之间的间距，确定中间层挤出条的排布方式。4.根据权利要求1所述的基于路径参数优化提升混凝土3D打印构件力学...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伯林，杨敏，姚晓飞，刘世龙，
申请(专利权)人：中交第一公路勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：