RU2728080C1 - Способ изготовления армированного бетонного изделия на 3d-принтере - Google Patents
Способ изготовления армированного бетонного изделия на 3d-принтере Download PDFInfo
- Publication number
- RU2728080C1 RU2728080C1 RU2020109263A RU2020109263A RU2728080C1 RU 2728080 C1 RU2728080 C1 RU 2728080C1 RU 2020109263 A RU2020109263 A RU 2020109263A RU 2020109263 A RU2020109263 A RU 2020109263A RU 2728080 C1 RU2728080 C1 RU 2728080C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rods
- concrete
- artificial stone
- stone material
- plastic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
- E04C2/04—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres
- E04C2/06—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres reinforced
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Architecture (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства, а именно к производству строительных изделий, и может быть использовано для изготовления армированных бетонных изделий на строительном 3D-принтере в заводских условиях. Технический результат изобретения заключается в снижении материалоемкости армированного бетонного изделия, повышении скорости его возведения и ресурса строительного 3D-принтера, повышении трещиностойкости, качества и долговечности бетонного изделия с возможностью его изготовления на любых строительных 3D-принтерах. Способ изготовления армированного бетонного изделия на 3D-принтере, по которому послойно экструдируют через сопло строительного 3D-принтера пластичный раствор искусственного каменного материала, армируют изделие. Вертикальное армирование выполняют после экструдирования всех слоев искусственного каменного материала изделия и до их отверждения путем одновременного пропускания стержней с пластиковыми наконечниками через бетонное изделие, фиксируют положение вертикальных стержней до отверждения искусственного каменного материала, горизонтальное армирование изделия выполняют после экструдирования всех слоев искусственного каменного материала изделия и до их отверждения путем одновременного пропускания стержней с пластиковыми наконечниками через бетонное изделие, фиксируют положение горизонтальных стержней до отверждения искусственного каменного материала, при этом расположение вертикальных и горизонтальных стержней принимают не пересекающимся в одной точке, длина вертикальных стержней с пластиковым наконечником равна высоте бетонного изделия, длина горизонтальных стержней с пластиковым наконечником равна ширине бетонного изделия, длину пластиковых наконечников принимают не менее величины защитного слоя бетона, в качестве пластичного раствора искусственного каменного материала используют дисперсно-армированную мелкозернистую бетонную смесь с маркой по удобоукладываемости П1, в качестве стержней используют стальную арматуру. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области строительства, а именно к производству строительных изделий, и может быть использовано для изготовления армированных бетонных изделий на строительном 3D-принтере в заводских условиях.
Известен способ получения изделия из отверждаемого материала, в котором на первом этапе по меньшей мере один слой (2, 3) материала печатается методом 3D-печати, на втором этапе в слой (слои) (2, 3) вводятся несколько аналогичных армирующих элементов (4), первые два этапа циклически повторяются до тех пор, пока не будет получено изделие (1), при этом за исключением двух самых нижних и самых верхних слоев, каждый усиливающий элемент (4) пропускают по меньшей мере на три слоя (2, 3), а армирующие элементы (4) расположены в прядях (5), которые проходят через все слои (2, 3) и имеют в каждом слое (2, 3), по меньшей мере, три армирующих элемента (4), причем боковое расстояние (А) этих усиливающих элементов друг от друга внутри пряди (5) составляет максимум пять диаметров (D) армирующего элемента (4) [1].
Недостаток известного способа состоит в сложной технологии армирования изделия, требующего установки прядей (5), состоящих по меньшей мере из трех армирующих элементов (4), сложности обеспечения проектного положения прядей (5) в формуемом изделии и обеспечении минимального бокового расстояния (А) между армирующими элементами (4), отсутствии жесткого соединения армирующих элементов (4) между собой, невысокой трещиностойкости получаемых изделий из бетона и большом количестве операций по армированию.
Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ возведения бетонной стены, по которому послойно экструдируют через сопло строительного 3D-принтера пластичный раствор искусственного каменного материала с образованием внешнего и внутреннего слоев стены, стену армируют и заполняют полость между внешней и внутренней слоями стены теплоизолирующим материалом, после экструзии по меньшей мере одного слоя пластичного раствора искусственного каменного материала, образующего внешний и внутренний слои стены, эти слои стены до отвержения экструдированного слоя соединяют гибким непрерывным армирующим тросом и закрепляют гибкий армирующий трос в этих слоях стены поочередным утапливанием его в по меньшей мере одном свежеэкструдированном слое раствора искусственного каменного материала, а образовавшуюся полость между внешней и внутренней сторонами заполняют теплоизолирующим материалом, затем процесс циклически повторяют [2].
Недостатками данного способа являются сложная технология армирования бетонной стены, снижающая скорость возведения стены, заключающаяся в наличии сложных технологических операций по установке армирующего шнура, требующего пропитки клеящим составом, в пластичный слой из свежеуложенного бетона, снижении ресурса строительного 3D-принтера, нарушение геометрических размеров и структуры формуемой стены, вызванной деформацией свежеуложенных слоев в местах заглубливания иглы с армирующим шнуром. Кроме того, реализация этого способа армирования возможна только на предлагаемом авторами рабочем органе строительного 3D-принтера.
Задачей изобретения является создание способа изготовления армированного бетонного изделия с пониженной материалоемкостью, повышенной прочностью, трещиностойкостью, качеством и долговечностью изделия с возможностью изготовления его на любых строительных 3D-принтерах, реализующих метод послойного экструдирования, повышение скорости изготовления бетонного изделия, ресурса строительного 3D-принтера и упрощение технологии армирования.
Поставленная задача достигается тем, что способ изготовления армированного бетонного изделия на 3D-принтере, по которому послойно экструдируют через сопло строительного 3D-принтера пластичный раствор искусственного каменного материала, армируют изделие, отличается тем, что вертикальное армирование выполняют после экструдирования всех слоев искусственного каменного материала изделия и до их отверждения путем одновременного пропускания стержней с пластиковыми наконечниками через бетонное изделие, фиксируют положение вертикальных стержней до отверждения искусственного каменного материала, горизонтальное армирование изделия выполняют после экструдирования всех слоев искусственного каменного материала изделия и до их отверждения путем одновременного пропускания стержней с пластиковыми наконечниками через бетонное изделие, фиксируют положение горизонтальных стержней до отверждения искусственного каменного материала, при этом расположение вертикальных и горизонтальных стержней принимают не пересекающимся в одной точке, длина вертикальных стержней с пластиковым наконечником равна высоте бетонного изделия, длина горизонтальных стержней с пластиковым наконечником равна ширине бетонного изделия, длину пластиковых наконечников принимают не менее величины защитного слоя бетона, в качестве пластичного раствора искусственного каменного материала используют дисперсно-армированную мелкозернистую бетонную смесь с маркой по удобоукладываемости П1, в качестве стержней используют стальную арматуру.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена принципиальная схема армирования бетонного изделия, напечатанного на 3D-принтере.
Способ изготовления армированного бетонного изделия на 3D-принтере заключается в следующем:
Вертикальное армирование выполняют после экструдирования всех слоев искусственного каменного материала изделия (1) и до их отверждения путем одновременного пропускания стержней с пластиковыми наконечниками (2) через бетонное изделие (1), например, при помощи домкрата (3), фиксируют положение вертикальных стержней (2) до отверждения искусственного каменного материала путем прекращения движения домкрата (3), горизонтальное армирование изделия выполняют после экструдирования всех слоев искусственного каменного материала изделия (1) и до их отверждения путем одновременного пропускания стержней с пластиковыми наконечниками (4) через бетонное изделие (1), например, при помощи домкрата (5), фиксируют положение горизонтальных стержней с пластиковыми наконечниками (4) до отверждения искусственного каменного материала путем прекращения движения домкрата (5)„ при этом расположение вертикальных (2) и горизонтальных стержней (4) принимают не пересекающимся в одной точке, длина вертикальных стержней с пластиковым наконечником (2) равна высоте бетонного изделия (1), длина горизонтальных стержней с пластиковым наконечником (4) равна ширине бетонного изделия (1), длину пластиковых наконечников принимают не менее величины защитного слоя бетона, в качестве пластичного раствора искусственного каменного материала используют дисперсно-армированную мелкозернистую бетонную смесь с маркой по удобоукладываемости П1, в качестве стержней используют стальную арматуру.
Применение стержней с пластиковыми наконечниками (2, 4), не требующих пропитки клеящими составами, позволит снизить материалоемкость, повысить качество и долговечность бетонного изделия за счет непрерывного армирования.
Применение пластиковых наконечников на армирующих стержнях (2, 4) позволит обеспечить требуемую величину защитного слоя бетона формуемого изделия.
Одновременное пропускание стержней (2, 4) в формуемые слои, отсутствие технологически сложных операций, связанных с циклически повторяемым заглублением армирующего шнура, позволит ускорить процесс изготовления бетонного изделия и повысить ресурс строительного 3D-принтера.
Применение дисперсно-армированной мелкозернистой бетонной смеси при изготовлении изделия позволит повысить его прочность, трещиностойкость, а также обеспечит совместную работу стержней (2, 4).
Реализация предлагаемого способа изготовления армированной бетонного изделия возможна на любых строительных 3D-принтерах, реализующих метод послойного экструдирования.
Технический результат изобретения заключается в снижении материалоемкости армированного бетонного изделия, повышении скорости его возведения и ресурса строительного 3D-принтера, повышении трещиностойкости, качества и долговечности бетонного изделия с возможностью его изготовления на любых строительных 3D-принтерах.
Таким образом, предложенное решение позволяет получить на строительном 3D-принтере качественное, долговечное армированное бетонное изделие в заводских условиях с высокой прочностью, трещиностойкостью и экономией материалов при отсутствии сложной технологии армирования при ускорении скорости возведения изделия, повышении ресурса строительного 3D-принтера, с возможностью его изготовления на любых строительных 3D-принтерах.
Источники информации:
1. WO 2019/092178 A1, В28В 1/00, В28В 23/00, В28В 1/35, E04G 21/04, Е04С 5/00, B33Y 70/00, В29С 64/106, Reinforcement of 3d-printed concrete bodies, 
Mayer, anmelder PERI GMBH; 16.05.2019.
2. A.C. 2704995, E04G 21/04, E04B 2/84, B33Y 40/00, Способ возведения бетонной стены, рабочий орган строительного 3d-принтера и стена бетонная, Грюар Луи-Андре Кристоф Жислен, Ежов Т.О., патентообладатели Грюар Луи-Андре Кристоф Жислен, Ежов Т.О., Кресс Мишель, заяв. 02.08.2018, опубл. 01.11.2019, бюл. №31.
Claims (1)
- Способ изготовления армированного бетонного изделия на 3D-принтере, по которому послойно экструдируют через сопло строительного 3D-принтера пластичный раствор искусственного каменного материала, армируют изделие, отличающийся тем, что вертикальное армирование выполняют после экструдирования всех слоев искусственного каменного материала изделия и до их отверждения путем одновременного пропускания стержней с пластиковыми наконечниками через бетонное изделие, фиксируют положение вертикальных стержней до отверждения искусственного каменного материала, горизонтальное армирование изделия выполняют после экструдирования всех слоев искусственного каменного материала изделия и до их отверждения путем одновременного пропускания стержней с пластиковыми наконечниками через бетонное изделие, фиксируют положение горизонтальных стержней до отверждения искусственного каменного материала, при этом расположение вертикальных и горизонтальных стержней принимают не пересекающимся в одной точке, длина вертикальных стержней с пластиковым наконечником равна высоте бетонного изделия, длина горизонтальных стержней с пластиковым наконечником равна ширине бетонного изделия, длину пластиковых наконечников принимают не менее величины защитного слоя бетона, в качестве пластичного раствора искусственного каменного материала используют дисперсно-армированную мелкозернистую бетонную смесь с маркой по удобоукладываемости П1, в качестве стержней используют стальную арматуру.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020109263A RU2728080C1 (ru) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Способ изготовления армированного бетонного изделия на 3d-принтере |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020109263A RU2728080C1 (ru) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Способ изготовления армированного бетонного изделия на 3d-принтере |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2728080C1 true RU2728080C1 (ru) | 2020-07-28 |
Family
ID=72085645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020109263A RU2728080C1 (ru) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Способ изготовления армированного бетонного изделия на 3d-принтере |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2728080C1 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2289002C1 (ru) * | 2005-03-10 | 2006-12-10 | Юрий Николаевич Карнет | Способ возведения монолитной стены здания или сооружения |
| US9566742B2 (en) * | 2012-04-03 | 2017-02-14 | Massachusetts Institute Of Technology | Methods and apparatus for computer-assisted spray foam fabrication |
| US9777491B2 (en) * | 2015-07-22 | 2017-10-03 | Caterpillar Inc. | Structural 3D printing machine |
| WO2019092178A1 (de) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | Peri Gmbh | Bewehrung von 3d-gedruckten betonkörpern |
| RU2690436C2 (ru) * | 2014-12-16 | 2019-06-03 | Ксавье РОШЕ | Устройство и способ для послойного изготовления трехмерных конструкций |
| RU2704995C1 (ru) * | 2018-08-02 | 2019-11-01 | Луи-Андре Кристоф Жислен Грюар | Способ возведения бетонной стены, рабочий орган строительного 3d-принтера и стена бетонная |
| RU193776U1 (ru) * | 2019-08-12 | 2019-11-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Многослойная наружная стена здания, изготовленная на 3d принтере |
-
2020
- 2020-03-02 RU RU2020109263A patent/RU2728080C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2289002C1 (ru) * | 2005-03-10 | 2006-12-10 | Юрий Николаевич Карнет | Способ возведения монолитной стены здания или сооружения |
| US9566742B2 (en) * | 2012-04-03 | 2017-02-14 | Massachusetts Institute Of Technology | Methods and apparatus for computer-assisted spray foam fabrication |
| RU2690436C2 (ru) * | 2014-12-16 | 2019-06-03 | Ксавье РОШЕ | Устройство и способ для послойного изготовления трехмерных конструкций |
| US9777491B2 (en) * | 2015-07-22 | 2017-10-03 | Caterpillar Inc. | Structural 3D printing machine |
| WO2019092178A1 (de) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | Peri Gmbh | Bewehrung von 3d-gedruckten betonkörpern |
| RU2704995C1 (ru) * | 2018-08-02 | 2019-11-01 | Луи-Андре Кристоф Жислен Грюар | Способ возведения бетонной стены, рабочий орган строительного 3d-принтера и стена бетонная |
| RU193776U1 (ru) * | 2019-08-12 | 2019-11-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Многослойная наружная стена здания, изготовленная на 3d принтере |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2728081C1 (ru) | Способ возведения армированной бетонной стены методом 3d-печати | |
| EP3042008B1 (en) | Mesh formwork for fabricating a 3-dimensional structure, method of fabricating the same, and 3-dimensional structure | |
| CN109129827B (zh) | 一种3d打印编织一体化成型的复合柱的建造方法及复合柱 | |
| JP7375148B2 (ja) | 繊維補強コンクリート部材の製造方法 | |
| AU2016309920A1 (en) | Bar element | |
| RU2728080C1 (ru) | Способ изготовления армированного бетонного изделия на 3d-принтере | |
| Brameshuber | Manufacturing methods for textile-reinforced concrete | |
| JP2022537707A (ja) | 異方性繊維コンクリートを製造する方法および装置 | |
| RU2725716C9 (ru) | Способ возведения армированной бетонной стены на 3d-принтере | |
| JP2020111941A (ja) | コンクリート構造物の施工方法 | |
| JP7017672B2 (ja) | 繊維製セル構造コンクリートの製造方法 | |
| US20230012652A1 (en) | Connection element, method for manufacturing a connection element and related installation kit | |
| JP3308664B2 (ja) | 遠心成型鋼管コンクリート柱とその製造方法 | |
| JP7300951B2 (ja) | 構造物の構築方法 | |
| CN101905485A (zh) | 应力模板型模在水泥构件连续生产中的应用方法 | |
| JP7257919B2 (ja) | 構造物の構築方法 | |
| RU2474542C2 (ru) | Крупный заполнитель для бетона | |
| KR101670630B1 (ko) | 다수의 줄홈을 갖는 강화섬유, 상기 강화섬유가 혼합된 모르타르 및 아스콘 | |
| JP2021004516A (ja) | 中空構造物の構築方法 | |
| CN111620621B (zh) | 一种3d打印混凝土纤维材料织网增强构件及其制备方法 | |
| CN104727471B (zh) | 带有贴面的预制凹槽板及其成型方法 | |
| CN218928138U (zh) | 一种预应力孔道的成孔装置和预制t梁 | |
| RU111559U1 (ru) | Арматурный профиль | |
| CN201620109U (zh) | 聚丙烯纤维单丝及由其制成的束状绞联合成粗纤维 | |
| RU156523U1 (ru) | Композитная арматура периодического профиля с увеличенной анкерующей способностью |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210121 Effective date: 20210121 |