CN108663247A - 一种3d打印混凝土的湿坯成型装置及其强度检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D打印混凝土的湿坯成型装置及其强度检测方法，所述成型装置包括管体、凸台、支撑底座、用于固定管体的卡扣一和用于固定凸台的卡扣二，撑底座包括水平杆和垂直杆。所述检测方法包含以下步骤：a、管体卡住凸台并扣上卡扣二，固定卡扣一和垂直杆之间以及水平杆和凸台之间的螺栓；b、将成型装置放置水平，混凝土倒入管体内，置于振捣台上振捣20~30次；c、振捣完成后成型装置放在压力试验机下；d、打开卡扣一，拆卸卡扣一和其垂直杆之间的螺栓以及水平杆和凸台之间的螺栓，拆卸卡扣二与管体，样品立于凸台上；e、进行强度测试。本发明便于检测3D打印混凝土的湿坯强度，为研究具有好的建造性的3D打印混凝土提供依据。

Description

一种3D打印混凝土的湿坯成型装置及其强度检测方法
技术领域
本发明涉及混凝土成型与强度检测领域，具体为一种3D打印混凝土的湿坯成型装置及其强度检测方法。
背景技术
随着无模技术尤其是3D打印技术的快速发展和应用范围的不断拓展，在建筑领域逐渐显示出广泛地应用前景。3D打印混凝土在打印时，能保证一层一层的持续打印并能保证本身的结构不变形，这与其本身的新拌性能存在一定的关系，研究表明这主要与新拌混凝土的触变性有关。触变性是表征新拌混凝土保持形状稳定性的关键指标，其微观特征主要表现为絮凝结构的形成，而絮凝结构相互搭接形成网状结构，对混凝土中的粗集料起到一定的支撑作用，进而可保持混凝土具备很好的形状稳定性。此外，也有研究表明新拌混凝土能打印出来并保持很好的站立性能，支撑连续层的打印而不变形，与材料内部的摩擦力存在一定的关系。 如加入石子等粗骨料时可显著改善新拌混凝土的形状稳定性，进而保持很好的站立性能。针对3D打印混凝土具备迅速站立性能，但是打印层能支撑连续层的打印高度是多少，即该打印混凝土的建造性，是与该3D打印混凝土的湿坯强度存在关系的。这与混凝土的硬化28d力学强度与该混凝土适于建造多高建筑的关系类似。所以，可使用湿坯强度的大小作为新拌3D打印混凝土建造性好坏的指标，测试新拌3D打印混凝土的湿坯强度对于检测该打印混凝土的建造性至关重要。但是，新拌3D打印混凝土样品极易受到外力的作用而变形，进而导致样品测试结果不具备可信性，目前应用于检测新拌3D打印混凝土强度的装置有待开发。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供一种使用方便的3D打印混凝土的湿坯成型装置，以及一种对3D打印混凝土的湿坯强度进行表征的方法。
技术方案：本发明所述的一种3D打印混凝土的湿坯成型装置，包括管体、凸台、支撑底座、用于固定管体的卡扣一和用于固定凸台的卡扣二，管体通过卡扣二与凸台连接，支撑底座包括水平杆和垂直杆，水平杆和垂直杆固定连接，凸台通过螺栓与水平杆相连，凸台嵌套于管体的底部内侧，管体与凸台围合而成的空间用于成型3D打印混凝土湿坯，卡扣一通过螺栓与垂直杆连接。
凸台的形状为圆台，凸台的直径为50~100mm，高度为5~10mm。管体为圆管，管体的高度为50~200mm。卡扣二设置在管体的外侧面底端，便于在侧面打开卡扣二以及合在凸台上。
本发明所述一种对3D打印混凝土的湿坯强度进行表征的方法，包含以下步骤：
a、将管体卡住凸台并扣上卡扣二避免浆体流出，管体内留有直径为50~100mm，高度为50~200mm的圆柱形空间，随后将卡扣一固定在管体上，避免其在振捣时，由于管体晃动而导致新拌样品的变形，引起测试结果不精确，再固定卡扣一和垂直杆之间的螺栓以及水平杆和凸台之间的螺栓；
b、将成型装置放置于水平桌面或者地面，将搅拌完成的3D打印混凝土倒入管体内，将成型装置放置于振捣台上振捣20~30次；
c、样品振捣完成后，即混凝土填充在圆柱形空间内，将成型装置放在压力试验机下；
d、先打开卡扣一，再拆卸卡扣一和其垂直杆之间的螺栓以及水平杆和凸台之间的螺栓，最后拆卸卡扣二，并轻轻地拆卸下管体，完成模具拆卸，样品矗立于凸台上，避免由于拆卸管体而导致样品跟随管体移动，使得样品变形，测试结果不精确；
e、进行新拌混凝土的湿坯强度测试。
压力试验机为万能试验机，压力值为0~10KN，加载速率为0~1KN/min。
有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：本发明可以方便的检测3D打印混凝土的湿坯强度，为实验室研究具有好的建造性的3D打印混凝土提供参考指标；本发明的装置很好地避免了操作过程中对样品的触碰，保证了新拌3D打印混凝土样品的完整性以及结果测试的精确性。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的俯视图。
具体实施方式
如图1，3D打印混凝土的湿坯成型装置由管体、凸台、支撑底座、卡扣一和卡扣二组成，支撑底座包括固定连接的平杆和垂直杆，体通过卡扣二与凸台连接，凸台嵌套于管体的底部内侧，管体与凸台围合而成的空间用于成型3D打印混凝土湿坯。卡扣二设置在管体的外侧面底端，便于在侧面打开卡扣二以及合在凸台上。凸台通过螺栓与水平杆相连，卡扣一通过螺栓与垂直杆连接，便于分离。
如图2，凸台的形状为圆台，凸台的直径为50~100mm，高度为5~10mm，管体为圆管，管体的高度为50~200mm。管体卡住凸台后，在模具内留有直径50~100mm，高度50~200mm的圆柱形空间，当混凝土经管体的上口倒入模具内后，经振捣密实，使得混凝土填充在该模具圆柱形空间内。凸台被管体卡住后，可以在管体的下部给予内部支撑力，使得管体上的卡扣二便于卡紧，避免浆体流出 ，并将管体固定于垂直方向不变化。
对3D打印混凝土的湿坯强度进行表征，具体步骤为：①将管体卡住凸台并扣上卡扣二避免浆体流出，管体内留有直径为50~100mm，高度为50~200mm的圆柱形空间，随后将卡扣一固定在管体上，避免其在振捣时，由于管体晃动而导致新拌样品的变形，引起测试结果不精确，再固定卡扣一和垂直杆之间的螺栓以及水平杆和凸台之间的螺栓；②将成型装置放置于水平桌面或者地面，将搅拌完成的3D打印混凝土倒入管体内，将成型装置放置于振捣台上振捣20~30次；③样品振捣完成后，即混凝土填充在圆柱形空间内，将成型装置放在压力试验机下；④先打开卡扣一，再拆卸卡扣一和其垂直杆之间的螺栓以及水平杆和凸台之间的螺栓，最后拆卸卡扣二，并轻轻地拆卸下管体，完成模具拆卸，样品矗立于凸台上，避免由于拆卸管体而导致样品跟随管体移动，使得样品变形，测试结果不精确；⑤进行新拌混凝土的湿坯强度测试，在加压样品时，避免压力试验机在加压过程中触碰到卡扣一。本实施例中的压力试验机为万能试验机，压力值为0~10KN，加载速率为0~1KN/min。

Claims (8)

1.一种3D打印混凝土的湿坯成型装置，其特征在于：包括管体、凸台、支撑底座、用于固定管体的卡扣一和用于固定凸台的卡扣二，所述管体通过卡扣二与凸台连接，所述支撑底座包括水平杆和垂直杆，所述水平杆和垂直杆固定连接，所述凸台通过螺栓与水平杆相连，所述凸台嵌套于管体的底部内侧，所述管体与凸台围合而成的空间用于成型3D打印混凝土湿坯，所述卡扣一通过螺栓与垂直杆连接。
2.如权利要求1所述的一种3D打印混凝土的湿坯成型装置，其特征在于：所述凸台的形状为圆台。
3.如权利要求2所述的一种3D打印混凝土的湿坯成型装置，其特征在于：所述凸台的直径为50~100mm，高度为5~10mm。
4.如权利要求1所述的一种3D打印混凝土的湿坯成型装置，其特征在于：所述管体为圆管。
5.如权利要求4所述的一种3D打印混凝土的湿坯成型装置，其特征在于：所述管体的高度为50~200mm。
6.如权利要求1所述的一种3D打印混凝土的湿坯成型装置，其特征在于：所述卡扣二设置在管体的外侧面底端。
7.一种利用权利要求1所述的成型装置对3D打印混凝土的湿坯强度进行表征的方法，其特征在于包含以下步骤：
（a）将管体卡住凸台并扣上卡扣二，随后将卡扣一固定在管体上，再固定卡扣一和垂直杆之间的螺栓以及水平杆和凸台之间的螺栓；
（b）将成型装置放置于水平桌面或者地面，将搅拌完成的3D打印混凝土倒入管体内，将成型装置放置于振捣台上振捣20~30次；
（c）样品振捣完成后，将成型装置放在压力试验机下；
（d）先打开卡扣一，再拆卸卡扣一和其垂直杆之间的螺栓以及水平杆和凸台之间的螺栓，最后拆卸卡扣二，并轻轻地拆卸下管体，完成模具拆卸，样品矗立于凸台上；
（e）进行新拌混凝土的湿坯强度测试。
8.如权利要求7所述的对3D打印混凝土的湿坯强度进行表征的方法，其特征在于：所述压力试验机为万能试验机，压力值为0~10KN，加载速率为0~1KN/min。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109531769A (zh) * 2018-11-10 2019-03-29 东南大学 一种减少3d打印混凝土各向异性的设计和检测方法
CN110722661A (zh) * 2019-09-09 2020-01-24 东南大学 一种新拌3d打印混凝土承载力测试坯体的成型模具
CN111175184A (zh) * 2019-12-30 2020-05-19 同济大学 一种3d打印混凝土可挤出性与新拌状态力学性能测试装置与方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05273098A (ja) * 1992-03-27 1993-10-22 Koiwa Kanaami Kk コンクリ−ト等の供試体の固定治具
JP2007192765A (ja) * 2006-01-23 2007-08-02 Taisei Corp コンクリートの試験方法および供試体用型枠
CN203672685U (zh) * 2013-10-15 2014-06-25 高伟 多功能组合式混凝土试块模具
CN205199549U (zh) * 2015-12-16 2016-05-04 皖西学院 一种可任意调节的实验用铁架台
CN105910875A (zh) * 2016-05-27 2016-08-31 中国科学院微生物研究所 一种载样铜网固定装置
CN205703664U (zh) * 2016-07-01 2016-11-23 沈阳盛远检测技术有限公司 试样缺口抛光机
CN206153357U (zh) * 2016-10-13 2017-05-10 鹤山市富亿铜材有限公司 一种两端夹持单侧位移的管件自动拉伸装置
CN107063808A (zh) * 2017-06-15 2017-08-18 湖南科技大学 一种制作类岩石试样的压实装置及压制方法
CN207036537U (zh) * 2017-06-06 2018-02-23 江苏苏博特新材料股份有限公司 马歇尔试件模具
CN107775790A (zh) * 2017-12-12 2018-03-09 张波 一种混凝土管生产用模具
CN107782600A (zh) * 2017-10-23 2018-03-09 中国矿业大学 一种制作预制充填裂隙和非充填裂隙巴西圆盘试样的模具及方法
CN207215556U (zh) * 2017-03-24 2018-04-10 北京东方建宇混凝土科学技术研究院有限公司 一种透水混凝土试件成型装置
CN207300679U (zh) * 2017-09-20 2018-05-01 山东山推胜方工程机械有限公司 一种砼抗渗试模

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05273098A (ja) * 1992-03-27 1993-10-22 Koiwa Kanaami Kk コンクリ−ト等の供試体の固定治具
JP2007192765A (ja) * 2006-01-23 2007-08-02 Taisei Corp コンクリートの試験方法および供試体用型枠
CN203672685U (zh) * 2013-10-15 2014-06-25 高伟 多功能组合式混凝土试块模具
CN205199549U (zh) * 2015-12-16 2016-05-04 皖西学院 一种可任意调节的实验用铁架台
CN105910875A (zh) * 2016-05-27 2016-08-31 中国科学院微生物研究所 一种载样铜网固定装置
CN205703664U (zh) * 2016-07-01 2016-11-23 沈阳盛远检测技术有限公司 试样缺口抛光机
CN206153357U (zh) * 2016-10-13 2017-05-10 鹤山市富亿铜材有限公司 一种两端夹持单侧位移的管件自动拉伸装置
CN207215556U (zh) * 2017-03-24 2018-04-10 北京东方建宇混凝土科学技术研究院有限公司 一种透水混凝土试件成型装置
CN207036537U (zh) * 2017-06-06 2018-02-23 江苏苏博特新材料股份有限公司 马歇尔试件模具
CN107063808A (zh) * 2017-06-15 2017-08-18 湖南科技大学 一种制作类岩石试样的压实装置及压制方法
CN207300679U (zh) * 2017-09-20 2018-05-01 山东山推胜方工程机械有限公司 一种砼抗渗试模
CN107782600A (zh) * 2017-10-23 2018-03-09 中国矿业大学 一种制作预制充填裂隙和非充填裂隙巴西圆盘试样的模具及方法
CN107775790A (zh) * 2017-12-12 2018-03-09 张波 一种混凝土管生产用模具

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHANG YU等: "Fresh properties of a novel 3D printing concrete ink", 《CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS》 *
吴书君等: "《道路与桥梁工程试验检测技术》", 31 December 2012, 中国矿业大学出版社 *
朱春银等: "超高性能混凝土的制备与物理力学性能研究", 《混凝土与水泥制品》 *
殷燕芳等: "《工程训练教程》", 31 May 2014, 电子科技大学出版社 *
龚维新等: "《中学化学实验》", 31 July 1993, 山东教育出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109531769A (zh) * 2018-11-10 2019-03-29 东南大学 一种减少3d打印混凝土各向异性的设计和检测方法
CN110722661A (zh) * 2019-09-09 2020-01-24 东南大学 一种新拌3d打印混凝土承载力测试坯体的成型模具
CN111175184A (zh) * 2019-12-30 2020-05-19 同济大学 一种3d打印混凝土可挤出性与新拌状态力学性能测试装置与方法

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