Produzione additiva: calcestruzzo autocompattante attraverso riscaldamento controllato
I ricercatori indiani cercano di migliorare ulteriormente la stampa 3D con il calcestruzzo. Nella produzione additiva recentemente pubblicata del calcestruzzo autocompattante mediante riscaldamento controllato , Shashank Shekhar, Manish Kumar e Rishabh Mathur (tutti dell’Istituto indiano di tecnologia ), indagano se il calcestruzzo autocompattante può offrire un migliore legame e resistenza a causa di riscaldamento.
Mentre questo studio è unico nel suo genere, molti ricercatori e utenti industriali hanno affrontato il tema della stampa 3D con il calcestruzzo, dalla fabbricazione di pannelli in calcestruzzo all’utilizzo di geopolimeri , alla creazione su larga scala . Gli autori sottolineano che molti mix diversi sono stati usati in precedenza, per includere ultra e ad alta resistenza, rinforzati con fibre e altro ancora.
Mentre è possibile migliorare il legame con SCC, la resistenza allo snervamento iniziale è debole, risultando nella necessità di un migliore guadagno di resistenza. Questo può essere accelerato con additivi chimici, ma hanno il potenziale di causare “soffocamento nell’impostazione di stampa”. I ricercatori hanno installato una stampante per calcestruzzo presso l’Istituto indiano di tecnologia (IIT) di Gandhinagar.
“Sono state prese in considerazione tre miscele di calcestruzzo autocompattanti, che hanno identica lavorabilità ma diversi rapporti acqua-cemento”, hanno affermato i ricercatori.
Sono state studiate le proprietà allo stato fresco, tra cui:
Stabilità della forma
edificabilità
Umidità a strati
Umidità superficiale
Riflessione della superficie a infrarossi
Restringimento in tenera età
Il sistema di riscaldamento è composto da due radiatori al quarzo da 1.000 watt, insieme a sei ventole da 116 12 V CC, ed è montato tra l’area di estrusione e la piattaforma di stampa.
Nel complesso, i ricercatori hanno scoperto che era possibile ottenere uno spessore dello strato stabile, poiché la costruibilità era caratterizzata dalla compressione diretta e da un test di penetrazione Vicat.
“La costruibilità è stata maggiore per un rapporto acqua / cemento più piccolo e / o una durata di riscaldamento più lunga. Una maggiore durata del riscaldamento sarebbe associata a una maggiore perdita di umidità dallo strato stampato e potrebbe influire negativamente sul legame tra gli strati adiacenti. Un livello sufficiente di costruibilità è stato considerato raggiunto quando la trama della superficie stampata si era trasformata in opaca ”, hanno affermato i ricercatori. “Lo stesso potrebbe essere caratterizzato attraverso la misurazione della riflettanza della superficie della superficie stampata. Il restringimento della prima infanzia in uno strato stampato era maggiore se lo strato veniva riscaldato per 60 secondi rispetto a quando non lo era. “
“La forza per il campione stampato corrispondente era di 61,5 MPa quando la direzione di caricamento era parallela agli strati e ogni strato veniva riscaldato per 60 secondi. La forza era di 49,1 MPa corrispondenti a 180 secondi di riscaldamento. Per il caricamento perpendicolare agli strati stampati, la resistenza media a compressione per le due durate del riscaldamento era rispettivamente di 65,7 MPa e 56,4 MPa. La resistenza media al taglio dei cubi stampati era 3,8 MPa (4 MPa) e 3 MPa (3,9 MPa) per le due durate del riscaldamento, rispettivamente, e quando la direzione del carico era parallela (perpendicolare) agli strati. La resistenza media al taglio dei cubi di stampo era 4,2 MPa. “
