RU2786192C1 - Construction 3d printing method - Google Patents
Construction 3d printing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786192C1 RU2786192C1 RU2022106565A RU2022106565A RU2786192C1 RU 2786192 C1 RU2786192 C1 RU 2786192C1 RU 2022106565 A RU2022106565 A RU 2022106565A RU 2022106565 A RU2022106565 A RU 2022106565A RU 2786192 C1 RU2786192 C1 RU 2786192C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concrete mixture
- construction
- laying
- filament
- printing
- Prior art date
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-M naphthalene-1-sulfonate Chemical class C1=CC=C2C(S(=O)(=O)[O-])=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 8
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000996 additive Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 3
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 description 3
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 description 2
- 230000036462 Unbound Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L Calcium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 1
- 239000002969 artificial stone Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 239000002965 rope Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для аддитивного производства методом послойной экструзии (3D-печати) строительных изделий, конструкций, зданий и сооружений.The invention relates to the field of construction and can be used for additive manufacturing by layer-by-layer extrusion (3D printing) of building products, structures, buildings and structures.
Известен 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 [1]. Недостатками данного изобретения являются невозможность организации длительных технологических перерывов вследствие снижения адгезии слоев, уложенных непосредственно до и после технологического перерыва. Кроме того, высокая трудоемкость выполнения процессов армирования приводит к увеличению продолжительности и стоимости работ.A method is known for erecting a concrete wall, along which a plastic solution of artificial stone material is extruded layer by layer through the nozzle of a construction 3D printer to form the outer and inner layers of the wall, the wall is reinforced and the cavity between the outer and inner layers of the wall is filled with a heat-insulating material [1]. The disadvantages of this invention are the impossibility of organizing long technological breaks due to a decrease in the adhesion of the layers laid immediately before and after the technological break. In addition, the high labor intensity of the reinforcement processes leads to an increase in the duration and cost of the work.
Наиболее близким решением к предлагаемому изобретению является способ возведения монолитного здания, сооружения методом 3D печати, включающий приготовление бетонной смеси, выдавливание ее в виде пластичного филамента через раздаточную головку принтера и послойную укладку в проектное положение, с позиционированием в тело филамента гибких армирующих элементов в виде витых или плетеных арматурных канатов из полимерных или минеральных волокон для непрерывного и/или дискретного армирования бетонной смеси [2].The closest solution to the proposed invention is a method for erecting a monolithic building, a structure using 3D printing, including the preparation of a concrete mixture, squeezing it in the form of a plastic filament through the dispensing head of the printer and layer-by-layer laying in the design position, with positioning flexible reinforcing elements in the form of twisted elements into the body of the filament. or braided reinforcing ropes made of polymeric or mineral fibers for continuous and/or discrete reinforcement of concrete mix [2].
Недостатками данного изобретения являются невозможность организации длительных технологических перерывов, потребность которых вызвана необходимостью набора пластической прочности, обеспечением формоустойчивости напечатанных слоев и требуемых геометрических параметров, вследствие чего снижается адгезия слоев, уложенных непосредственно до и после технологического перерыва, что вызывает образование холодных швов и снижает качество готовой продукции. Кроме того, наличие процессов позиционирования в тело филамента гибких армирующих элементов, обуславливает высокую сложность осуществления изобретения.The disadvantages of this invention are the impossibility of organizing long technological breaks, the need for which is caused by the need to gain plastic strength, ensuring the dimensional stability of the printed layers and the required geometric parameters, as a result of which the adhesion of the layers laid immediately before and after the technological break is reduced, which causes the formation of cold seams and reduces the quality of the finished product. products. In addition, the presence of processes for positioning flexible reinforcing elements in the body of the filament causes a high complexity of the invention.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение высокого качества строительной продукции при длительных технологических перерывах строительной 3D-печати, за счет повышения адгезии слоев, исключающего образование холодных швов, при одновременном упрощении аддитивного производства за счет исключения сложных технологических операций, связанных с армированием.The objective of the invention is to ensure high quality of construction products during long technological interruptions in construction 3D printing, by increasing the adhesion of layers, excluding the formation of cold seams, while simplifying additive manufacturing by eliminating complex technological operations associated with reinforcement.
Техническим результатом предлагаемого решения является возможность осуществления более продолжительных технологических перерывов (до 12 ч) без образования холодных швов и снижения адгезии слоев, уложенных непосредственно до и после технологического перерыва, за счет устройства переходного слоя из модифицированной бетонной смеси, обуславливающего высокое качество строительной продукции.The technical result of the proposed solution is the possibility of carrying out longer technological breaks (up to 12 hours) without the formation of cold joints and reducing the adhesion of layers laid immediately before and after the technological break, due to the device of a transition layer from a modified concrete mix, which causes high quality construction products.
Способ строительной 3D-печати, включающий приготовление бетонной смеси, включающей портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности 1,2-3 и воду, выдавливание ее в виде пластичного филамента через раздаточную головку принтера и укладку в проектное положение, отличается тем, что осуществляют приготовление модифицированной бетонной смеси для переходного слоя и ее укладку на филамент из указанной бетонной смеси, осуществляют технологический перерыв в течение 10, 360 или 720 минут с последующим возобновлением укладки после технологического перерыва указанного филамента, при этом модифицированная бетонная смесь для переходного слоя включает портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности 1,2-3, суперпластификатор «MasterRheobuild 183» на основе нафталинсульфонатов, тонкомолотый пуццолановый компонент – метакаолин с гидравлической активностью не менее 1200 мг/г, степенью помола не менее 2000 м2/кг, кремнийорганическое соединение – метилсиликонат калия и воду при следующем содержании компонентов, мас.%:The method of construction 3D printing, which includes the preparation of a concrete mix, including Portland cement, quartz sand with a fineness modulus of 1.2-3 and water, its extrusion in the form of a plastic filament through the dispensing head of the printer and laying in the design position, is characterized in that the preparation of a modified concrete mixture for the transition layer and its laying on the filament from the specified concrete mixture, a technological break is carried out for 10, 360 or 720 minutes, followed by the resumption of laying after the technological break of the specified filament, while the modified concrete mixture for the transition layer includes Portland cement, quartz sand with size modulus 1.2-3, superplasticizer "MasterRheobuild 183" based on naphthalenesulfonates, finely ground pozzolanic component - metakaolin with a hydraulic activity of at least 1200 mg / g, a grinding degree of at least 2000 m 2 / kg, an organosilicon compound - potassium methyl siliconate and water at following content components, wt.%:
Для изготовления бетонной смеси для 3D-печати использовали следующие материалы:For the manufacture of concrete mix for 3D printing, the following materials were used:
- портландцемент ЦЕМ I 42,5Н производства ООО «Азия Цемент» (ГОСТ 31108-2016) со следующим минералогическим составом: С3S – 68,1 %, С2S – 9,4 %, С3А – 7,2 %, С4AF – 11 %;- Portland cement CEM I 42.5N produced by Asia Cement LLC (GOST 31108-2016) with the following mineralogical composition: C 3 S - 68.1%, C 2 S - 9.4%, C 3 A - 7.2% , C 4 AF - 11%;
- кварцевый песок Камско-Устьинского месторождения Республики Татарстан с модулем крупности 1,2-3 (ГОСТ 8736-2014). Для приготовления образцов использовали песок с модулем крупности 2,3;- quartz sand of the Kamsko-Ustyinsky deposit of the Republic of Tatarstan with a fineness modulus of 1.2-3 (GOST 8736-2014). To prepare the samples, sand with a fineness modulus of 2.3 was used;
- водопроводная питьевая вода, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 23732.- tap drinking water that meets the requirements of GOST 23732.
Для изготовления модифицированной бетонной смеси для 3D-печати переходного слоя использовали следующие материалы:The following materials were used to make a modified concrete mix for 3D printing of the transition layer:
- портландцемент ЦЕМ I 42,5Н производства ООО «Азия Цемент» (ГОСТ 31108-2016) со следующим минералогическим составом: С3S – 68,1 %, С2S – 9,4 %, С3А – 7,2 %, С4AF – 11 %;- Portland cement CEM I 42.5N produced by Asia Cement LLC (GOST 31108-2016) with the following mineralogical composition: C 3 S - 68.1%, C 2 S - 9.4%, C 3 A - 7.2% , C 4 AF - 11%;
- кварцевый песок Камско-Устьинского месторождения Республики Татарстан с модулем крупности 1,2-3 (ГОСТ 8736-2014). Для приготовления образцов использовали песок с модулем крупности 2,3;- quartz sand of the Kamsko-Ustyinsky deposit of the Republic of Tatarstan with a fineness modulus of 1.2-3 (GOST 8736-2014). To prepare the samples, sand with a fineness modulus of 2.3 was used;
- суперпластификатор на основе нафталинсульфонатов «MasterRheobuild 183» производства ООО «BASF Строительные системы», представляющий собой жидкость темно-коричневого цвета без содержания хлоридов, плотностью при 20 оC 1,12 г/см3, pH – 5;- superplasticizer based on naphthalenesulfonates "MasterRheobuild 183" manufactured by BASF Building Systems LLC, which is a dark brown liquid without chloride content, density at 20 o C 1.12 g/cm 3 , pH - 5;
- тонкомолотый пуццолановый компонент – метакаолин с гидравлической активностью не менее 1200 мг/г, степенью помола не менее 2000 м2/кг (ТУ 5729-098-12615988-2013). Для приготовления образцов использовали метакаолин с гидравлической активностью 1232,7 мг/г, степенью помола 2068 м2/кг;- finely ground pozzolanic component - metakaolin with a hydraulic activity of at least 1200 mg/g, a grinding degree of at least 2000 m 2 /kg (TU 5729-098-12615988-2013). The samples were prepared using metakaolin with a hydraulic activity of 1232.7 mg/g and a grinding degree of 2068 m 2 /kg;
- метилсиликонат калия производства ПАО «Химпром», представляющий собой темно-коричневую жидкость плотностью 1,3-1,4 г/см3;- potassium methylsiliconate produced by PJSC "Khimprom", which is a dark brown liquid with a density of 1.3-1.4 g/cm 3 ;
- водопроводная питьевая вода, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 23732.- tap drinking water that meets the requirements of GOST 23732.
Предлагаемое изобретение осуществляется следующим образом:The present invention is carried out as follows:
1. Производят приготовление бетонной смеси для 3D-печати: в работающий смеситель загружают заранее отдозированные сухие компоненты бетонной смеси – портландцемент, песок и производят их перемешивание до получения однородной массы. Затем производят дозирование по массе воды и добавляют ее к сухим компонентам, осуществляя перемешивание до получения однородной массы.1. The concrete mixture for 3D printing is prepared: pre-dosed dry components of the concrete mixture - Portland cement, sand are loaded into the working mixer and mixed until a homogeneous mass is obtained. Then, dosing is carried out by weight of water and added to the dry components, mixing until a homogeneous mass is obtained.
2. Производят подготовку 3D-принтера: внутреннюю поверхность съемного накопительного бункера смачивают водопроводной питьевой водой или разделительной смазкой.2. The 3D printer is prepared: the inner surface of the removable storage bin is moistened with tap drinking water or a release agent.
3. Заполняют накопительный бункер строительного 3D-принтера приготовленной бетонной смесью и осуществляют пробное экструдирование до достижения однородности получаемого экструдата.3. The storage hopper of the construction 3D printer is filled with the prepared concrete mixture and test extrusion is carried out until the resulting extrudate is homogeneous.
4. Осуществляют выдавливание бетонной смеси методом послойной экструзии (3D-печати) на строительном 3D-принтере (например, «АМТ» S-6044 компании ООО «СПЕЦАВИА») и ее укладку в проектное положение в соответствии с заранее подготовленной трехмерной цифровой моделью.4. The concrete mixture is extruded by layer-by-layer extrusion (3D printing) on a construction 3D printer (for example, AMT S-6044 of SPETSAVIA LLC) and placed in the design position in accordance with a pre-prepared three-dimensional digital model.
5. Производят приготовление модифицированной бетонной смеси для 3D-печати переходного слоя: в работающий смеситель загружают заранее отдозированные сухие компоненты модифицированной бетонной смеси – портландцемент, песок, тонкомолотый пуццолановый компонент – метакаолин и производят их перемешивание до получения однородной массы. Затем производят дозирование по массе воды, суперпластификатора «MasterRheobuild 183», кремнийорганического соединения – метилсиликоната калия, производят их перемешивание до получения однородного раствора и постепенно добавляют его к тщательно перемешанным сухим компонентам, осуществляя перемешивание смеси до получения однородной массы.5. The modified concrete mixture is prepared for 3D printing of the transition layer: pre-dosed dry components of the modified concrete mixture - Portland cement, sand, finely ground pozzolanic component - metakaolin are loaded into the working mixer and mixed until a homogeneous mass is obtained. Then dosing by weight of water, superplasticizer "MasterRheobuild 183", organosilicon compound - potassium methyl siliconate, mixing them until a homogeneous solution is obtained and gradually adding it to thoroughly mixed dry components, stirring the mixture until a homogeneous mass is obtained.
6. Заполняют накопительный бункер строительного 3D-принтера приготовленной модифицированной бетонной смесью и осуществляют пробное экструдирование до достижения однородности получаемого экструдата.6. The storage bin of the construction 3D printer is filled with the prepared modified concrete mixture and test extrusion is carried out until the resulting extrudate is homogeneous.
7. Осуществляют выдавливание модифицированной бетонной смеси переходного слоя методом послойной экструзии (3D-печати) на строительном 3D-принтере (например, «АМТ» S-6044 компании ООО «СПЕЦАВИА») и ее укладку в проектное положение в соответствии с заранее подготовленной трехмерной цифровой моделью.7. The modified concrete mixture of the transition layer is extruded by the method of layer-by-layer extrusion (3D printing) on a construction 3D printer (for example, AMT S-6044 of the SPETSAVIA LLC company) and its laying in the design position in accordance with the previously prepared three-dimensional digital model.
8. Осуществляют технологический перерыв в течение 10, 360 или 720 минут с промывкой накопительного бункера строительного 3D-принтера.8. A technological break is carried out for 10, 360 or 720 minutes with washing the storage bin of the construction 3D printer.
9. После завершения технологического перерыва осуществляют формование бетонной смеси методом послойного экструдирования (3D-печати) на строительном 3D-принтере в соответствии с пп. 1-4.9. After completion of the technological break, the concrete mixture is molded by layer-by-layer extrusion (3D printing) on a construction 3D printer in accordance with paragraphs. 1-4.
Адгезию напечатанных слоев определяли через 28 суток нормального твердения при помощи измерителя адгезии «ПСО-10МГ4С» методом нормального отрыва стальных дисков (пластин) в соответствии с ГОСТ Р 58277-2018 «Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Методы испытаний». Образцы для испытаний представляли собой полосы длиной 100 мм шириной 50 мм, напечатанные в два слоя: 1 – бетонная смесь; 2 – модифицированная бетонная смесь (переходной слой).The adhesion of the printed layers was determined after 28 days of normal hardening using the PSO-10MG4S adhesion meter using the normal tear-off method of steel disks (plates) in accordance with GOST R 58277-2018 “Dry building mixes on a cement binder. Test Methods". Test specimens were strips 100 mm long and 50 mm wide printed in two layers: 1 – concrete mix; 2 - modified concrete mixture (transition layer).
Также были проведены испытания образцов по прототипу [1].Samples were also tested according to the prototype [1].
Составы модифицированных бетонных смесей (переходного слоя) приведены в таблице 1, показатели адгезии слоев при различных продолжительностях технологических перерывов приведены в таблице 2.The compositions of the modified concrete mixes (transition layer) are shown in Table 1, the adhesion indices of the layers for various durations of technological breaks are given in Table 2.
Таблица 1
Table 1
Таблица 2table 2
Из приведенных данных следует, что максимальные показатели адгезии напечатанных слоев достигаются при содержании в составе модифицированной бетонной смеси портландцемента – 20,0-30,0 % от общей массы композиции, песка – 44,4-69,8 %, суперпластификатора «MasterRheobuild 183» – 0,1-0,6 %, тонкомолотого пуццоланового компонента – метакаолина – 1-9 %, кремнийорганического соединения – метилсиликоната калия – 0,1-0,5 %, воды – 9-15,5 %. При введении суперпластификатора «MasterRheobuild 183», тонкомолотого пуццоланового компонента – метакаолина, кремнийорганического соединения – метилсиликоната калия, в количестве меньше указанных в таблице 1 (состав 1), наблюдается снижение показателей адгезии по сравнению с заявляемыми пределами. При их введении, в количествах больше указанных в таблице 1 (состав 5), показатели адгезии слоев, напечатанных на 3D-принтере, снижаются.From the given data it follows that the maximum adhesion of the printed layers is achieved when the content of Portland cement in the composition of the modified concrete mixture is 20.0-30.0% of the total mass of the composition, sand is 44.4-69.8%, superplasticizer "MasterRheobuild 183" - 0.1-0.6%, finely ground pozzolanic component - metakaolin - 1-9%, organosilicon compound - potassium methylsiliconate - 0.1-0.5%, water - 9-15.5%. With the introduction of the superplasticizer "MasterRheobuild 183", a finely ground pozzolanic component - metakaolin, an organosilicon compound - potassium methylsiliconate, in an amount less than those indicated in table 1 (composition 1), a decrease in adhesion indicators is observed compared to the claimed limits. With their introduction, in amounts greater than those indicated in Table 1 (composition 5), the adhesion indices of the layers printed on a 3D printer decrease.
Способ строительной 3D-печати, согласно предлагаемому изобретению, предоставляет возможность осуществления более продолжительных технологических перерывов (до 12 ч) без образования холодных швов и снижения адгезии слоев, уложенных непосредственно до и после технологического перерыва, за счет устройства переходного слоя из модифицированной бетонной смеси, обуславливающего высокое качество строительной продукции.The method of construction 3D printing, according to the invention, provides the possibility of carrying out longer technological breaks (up to 12 hours) without the formation of cold joints and reducing the adhesion of the layers laid immediately before and after the technological break, due to the device of a transition layer from a modified concrete mixture, causing high quality construction products.
Применение суперпластификатора «MasterRheobuild 183» позволяет сократить количество воды затворения, улучшить пластичность модифицированной бетонной смеси, повысить ее плотность и величину адгезии затвердевшего композита при когезионном разрушении.The use of MasterRheobuild 183 superplasticizer makes it possible to reduce the amount of mixing water, improve the plasticity of the modified concrete mix, increase its density and the adhesion value of the hardened composite during cohesive destruction.
Введение тонкомолотого пуццоланового компонента – метакаолина со степенью помола не менее 2000 м2/кг, гидравлической активностью не менее 1200 мг/г позволяет улучшить однородность и связность смеси, повысить адгезионную прочность композитов за счет более плотной упаковки частиц, взаимодействия с портландитом и увеличении количества низкоосновных гидросиликатов кальция.The introduction of a finely ground pozzolanic component - metakaolin with a grinding degree of at least 2000 m 2 /kg, a hydraulic activity of at least 1200 mg/g, makes it possible to improve the uniformity and coherence of the mixture, increase the adhesive strength of composites due to denser packing of particles, interaction with portlandite and an increase in the amount of low-basic calcium hydrosilicates.
Применение кремнийорганического соединения – метилсиликоната калия позволяет замедлить кинетику структурообразования, снизить потери химически несвязанной воды в процессе технологического перерыва.The use of an organosilicon compound - potassium methylsiliconate makes it possible to slow down the kinetics of structure formation, reduce the loss of chemically unbound water during a technological break.
Совместное применение суперпластификатора – «MasterRheobuild 183», тонкомолотого пуццоланового компонента – метакаолина, кремнийорганического соединения – метилсиликоната калия позволяет достичь синергетического эффекта, выражающегося в улучшении пластичности, однородности и связности модифицированной бетонной смеси, повышении ее плотности и прочности, замедлении кинетики структурообразования, снижении потерь химически несвязанной воды в процессе технологического перерыва, что способствует увеличению площади межфазного контакта слоев, напечатанных до и после технологического перерыва с переходным слоем, и приводит к повышению показателя адгезии затвердевших слоев.The combined use of a superplasticizer - "MasterRheobuild 183", a finely ground pozzolanic component - metakaolin, an organosilicon compound - potassium methylsiliconate makes it possible to achieve a synergistic effect, which is expressed in improving the plasticity, uniformity and cohesion of the modified concrete mixture, increasing its density and strength, slowing down the kinetics of structure formation, reducing chemical losses unbound water during the technological break, which contributes to an increase in the interfacial contact area of the layers printed before and after the technological break with the transition layer, and leads to an increase in the adhesion index of the hardened layers.
Таким образом, предлагаемое решение позволяет обеспечить высокое качество строительной продукции при длительных технологических перерывах строительной 3D-печати, за счет повышения адгезии слоев, исключающего образование холодных швов, при одновременном упрощении аддитивного производства за счет исключения сложных технологических операций, связанных с армированием.Thus, the proposed solution makes it possible to ensure high quality of construction products during long technological interruptions in construction 3D printing, by increasing the adhesion of layers, which excludes the formation of cold seams, while simplifying additive manufacturing by eliminating complex technological operations associated with reinforcement.
Источники информацииSources of information
1. Патент RU 2725716, Е04В 2/84, В33Y 30/00, Способ возведения армированной бетонной стены на 3D-принтере, Мухаметрахимов Р.Х., Лукманова Л.В., патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный архитектурно-строительный университет», заяв. 23.12.2019, опубл. 03.07.2020, бюл. №19.1. Patent RU 2725716, Е04В 2/84, В33Y 30/00, Method for erecting a reinforced concrete wall on a 3D printer, Mukhametrakhimov R.Kh., Lukmanova L.V. -construction university”, bid. 12/23/2019, publ. 07/03/2020, bul. No. 19.
2. Патент RU 2683447, E04C 5/07, C04B 7/52, Способ возведения монолитного здания, сооружения методом 3D-печати и устройство для его осуществления, Джантимиров Х.А., Звездов А.И, Джантимиров П.Х., патентообладатель Акционерное общество «Научно-исследовательский центр «Строительство», заяв. 05.12.2017, опубл. 28.03.2019, бюл. №10.2. Patent RU 2683447, E04C 5/07, C04B 7/52, Method for erecting a monolithic building, structures by 3D printing and a device for its implementation, Dzhantimirov Kh.A., Zvezdov A.I., Dzhantimirov P.Kh., patent holder Joint Stock Company "Scientific Research Center" Construction ", dec. 12/05/2017, publ. 03/28/2019, bul. No. 10.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2786192C1 true RU2786192C1 (en) | 2022-12-19 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2817919C1 (en) * | 2023-11-09 | 2024-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "АСТ ЛАБ" | Method of additive manufacturing in construction with controlled duration of technological break |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2683447C1 (en) * | 2017-12-05 | 2019-03-28 | Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" | Method of monolithic building, 3d printing method and device therefor |
| CN107500687B (en) * | 2017-10-19 | 2020-03-06 | 万玉君 | High-ductility fiber reinforced cement-based composite material for 3D printing and preparation method thereof |
| RU2729085C1 (en) * | 2019-10-21 | 2020-08-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Two-phase mixture based on cement for composites in construction 3d printing technology |
| RU2725716C9 (en) * | 2019-12-23 | 2020-09-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Method of erection of reinforced concrete wall on 3d-printer |
| RU2734812C2 (en) * | 2016-06-22 | 2020-10-23 | Холсим Технологи Лтд | Real-time control of rheological properties of construction material for 3d printing |
| WO2021152169A1 (en) * | 2020-02-01 | 2021-08-05 | Celanese Switzerland Ag | Cementitious composition additive for machine application |
| RU2762841C1 (en) * | 2020-11-19 | 2021-12-23 | Общество с ограниченной ответственностью «ЗД-СТРОЙДИЗАЙН» | Mixture for producing decorative composite in predetermined colour scheme in construction 3d printing technology and method for production thereof |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2734812C2 (en) * | 2016-06-22 | 2020-10-23 | Холсим Технологи Лтд | Real-time control of rheological properties of construction material for 3d printing |
| CN107500687B (en) * | 2017-10-19 | 2020-03-06 | 万玉君 | High-ductility fiber reinforced cement-based composite material for 3D printing and preparation method thereof |
| RU2683447C1 (en) * | 2017-12-05 | 2019-03-28 | Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" | Method of monolithic building, 3d printing method and device therefor |
| RU2729085C1 (en) * | 2019-10-21 | 2020-08-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Two-phase mixture based on cement for composites in construction 3d printing technology |
| RU2725716C9 (en) * | 2019-12-23 | 2020-09-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Method of erection of reinforced concrete wall on 3d-printer |
| WO2021152169A1 (en) * | 2020-02-01 | 2021-08-05 | Celanese Switzerland Ag | Cementitious composition additive for machine application |
| RU2762841C1 (en) * | 2020-11-19 | 2021-12-23 | Общество с ограниченной ответственностью «ЗД-СТРОЙДИЗАЙН» | Mixture for producing decorative composite in predetermined colour scheme in construction 3d printing technology and method for production thereof |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2817919C1 (en) * | 2023-11-09 | 2024-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "АСТ ЛАБ" | Method of additive manufacturing in construction with controlled duration of technological break |
| RU2821492C1 (en) * | 2023-11-09 | 2024-06-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Method of construction 3d printing with adjustable duration of technological break |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101970372B (en) | A self-leveling cementitious composition with controlled rate of strength development and ultra-high compressive strength upon hardening and articles made from same | |
| CN104496337A (en) | Nano-clay modified fiber cement mortar and preparation method thereof | |
| RU2786192C1 (en) | Construction 3d printing method | |
| EP2930267B1 (en) | Method for placement of roller compacted concrete (rcc) on a sub-base to produce a concrete pavement | |
| RU2794037C1 (en) | Method for 3d concrete printing with long technological break | |
| RU2793497C1 (en) | Additive manufacturing method in construction with a long technological break | |
| RU2795632C1 (en) | Concrete 3d-printing method | |
| RU2791841C1 (en) | Additive construction manufacturing method | |
| RU2789119C1 (en) | Additive building production method by material extrusion | |
| RU2789220C1 (en) | Additive manufacturing method in construction | |
| RU2792455C1 (en) | Method of 3d print construction by layer-by-layer extrusion | |
| CN113955983A (en) | Preparation method of high-content Changjiang river dredging superfine sand concrete | |
| RU2795274C1 (en) | Method of 3d printing using modified concrete mix | |
| KR20200124498A (en) | SBR Latex Modified Polymer Cement Mixtures for 3D Concrete Printing and Its Manufacturing Method | |
| RU2823726C1 (en) | Method of additive construction production with controlled duration of technological break | |
| Sun et al. | The Effect of Re-Dispersible Polymer Powders on Cement-Based Self-Leveling Mortar | |
| RU2825372C1 (en) | Method of 3d printing with concrete with controlled duration of technological break | |
| RU2821490C1 (en) | Method of construction 3d printing by layer-by-layer extrusion with controlled duration of technological break | |
| RU2821492C1 (en) | Method of construction 3d printing with adjustable duration of technological break | |
| RU2825371C1 (en) | Method of 3d printing with modified concrete mixture with controlled duration of technological break | |
| RU2821489C1 (en) | Method of additive construction production with transition layer to ensure adhesion of layers during long technological breaks | |
| RU2825370C1 (en) | Method for additive construction production by extrusion of material with controlled duration of technological break | |
| RU2821488C1 (en) | Method of 3d printing with transition layer to ensure adhesion of layers during long technological breaks | |
| RU2817919C1 (en) | Method of additive manufacturing in construction with controlled duration of technological break | |
| RU2820797C1 (en) | Gypsum-cement-pozzolanic construction mixture for 3d printing |