Dберіктік пен тұтқырлық маңызды параметрлер болып табыладыin 3D цемент басып шығару, кетіп бара жатырматериалдың басып шығарылу қабілетіне, соңғы өнімнің құрылымдық тұтастығына және басылған қабаттар арасындағы адгезияға тікелей әсер етеді.Inlinedensity жәнекөрінукоситy бақылауinpарбаларsбасып шығару жұмыс процесінде біркелкі сапаны қамтамасыз етеді.
3D цемент басып шығару дегеніміз не?
3D цемент басып шығару, сондай-ақ бетонды аддитивті өндіру деп те аталады, цементті материалды қабат-қабат етіп тұндыру үшін автоматтандырылған жүйелерді пайдаланады, құрылымдарды тікелей сандық модельдерден құрастырады. Дәстүрлі құю әдістерінен айырмашылығы, 3D бетон басып шығару процестері дәстүрлі қалыптаумен мүмкін емес күрделі пішіндер мен геометрияларды жасауға мүмкіндік береді. Автоматтандырылған бетон құрылыс әдістері, мысалы, роботталған қолдар, гантри жүйелері және экструзияға негізделген басып шығару бастары, компьютерлік нұсқауларға негізделген дәл қозғалады. Бұл жүйелер жаңа цементті қоспаларды саптама арқылы шығарады, бақыланатын қабат биіктігі мен үлгілері бар 3D басылған бетон құрылымдарын жасайды.
3D бетон басып шығару
*
Процесс тығыздығы мен тұтқырлықты бақылаудың маңыздылығы
3D бетон басып шығару процесінің табысы мен сапасы негізгі процестің параметрлерін, атап айтқанда тығыздық пен тұтқырлықты мұқият бақылауға байланысты. Бұл параметрлер озық қоспалардың басып шығарылуы мен құрастырылуының негізгі факторы болып табылады.
ТығыздықНақты уақыттағы тығыздық 3D басылған бетонның беріктігі мен тұтастығына әсер етеді. Қабаттың жеткіліксіз толтырылуы бос орындардың жеткіліксіз толтырылуына, қабаттар арасындағы байланыстың әлсіреуіне және бетінің нашар өңделуіне әкеледі. Қабаттың тұрақты тығыздығы басылған элемент бойынша берік механикалық қасиеттерді және біркелкі геометрияны қамтамасыз етеді.
ТұтқырлықЖаңа қоспаның тұтқырлығы экструзияға, қабаттың тұрақтылығына және бетінің сапасына әсер етеді. Егер тұтқырлық тым жоғары болса, экструзия тоқтап қалуы немесе шамадан тыс қысымды қажет етуі мүмкін, бұл жабдықтың зақымдалу қаупін тудырады. Тым төмен болса, қоспа тұндырылғаннан кейін пішінін жоғалтады, бұл қабаттың құлауына және геометрияның ақауларына әкеледі. Тұтқырлықты өзгертетін агенттермен немесе нано-қоспалармен жиі реттелетін идеалды тұтқырлық күш жұмсамай экструзияны және тұрақты, жақсы қалыптасқан қабаттарды қолдайды.
Тығыздық пен тұтқырлық арасындағы өзара әрекеттесу баспаның маңызды атрибуттарын тікелей қалыптастырады:
- Құрылысқа жарамдылықЖоғары құрастыру қабілеті әрбір қабаттың құлаусыз келесі қабаттарды көтере алатынын білдіреді. Оңтайлы тығыздық және бейімделген тұтқырлық қабаттың қабаттасуын жақсартады, ал шамадан тыс сұйықтық деформация мен тұрақсыздыққа әкеледі.
- Механикалық қасиеттерБаспа индукцияланған анизотропия механикалық беріктікті бағытқа тәуелді етеді. Тығыз оралған, тұрақты тұтқыр қабаттар бұл сипаттамалары жоқ қоспалармен салыстырғанда жоғары қысу беріктігі мен серпімділіктің жақсы модулін береді.
- Беткі сапасыБеттік өңдеу сапасы қоспаның реологиялық қасиетіне байланысты. Төмен тұтқырлық беттің тегістігін жақсартады, бірақ тым асыра сілтелген жағдайда құрылысқа кедергі келтіруі мүмкін. Әдетте 1,5–2,5 кПа диапазонында дұрыс тұтқырлық пен беріліс кернеуіне қол жеткізу сыртқы келбетті құрылымдық өнімділікпен теңестіреді.
- Басып шығару мүмкіндігі және қабаттар аралық байланысТиксотропия — материалдың ығысудан кейін тұтқырлықты қалпына келтіру қабілеті — қабаттардың шамадан тыс бірікпей жабысуына мүмкіндік береді, бұл қабаттар арасындағы берік байланыстарды және айқын геометриялық дәлдікті қамтамасыз етеді.
Тығыздық пен тұтқырлықтың өзгеруі тек инженерлік өнімділікке ғана емес, сонымен қатар жаппай реттелетін, автоматтандырылған құрылыстың орындылығына да әсер етеді. Бетон 3D басып шығарудың артықшылықтары мен қолданбаларында біркелкілік пен қайталанымдылыққа қол жеткізу осы негізгі процесс параметрлерін қатаң, бейімделгіш бақылауды қажет етеді.
Қоспалы бетон өндірісіндегі негізгі материалдық қасиеттер
3D цемент басып шығарудағы тығыздық
Материалдың тығыздығы 3D бетон басып шығару процесіндегі негізгі фактор болып табылады, қабаттың тұрақтылығы мен басып шығару геометриясына тікелей әсер етеді. Бетон конструкцияларын басып шығарған кезде, қоспаның тығыздығының жоғарылауы қабаттар арасындағы үйлесімділікті жақсартады, бұл қабаттың бөлінуі мен деформациясының алдын алу үшін маңызды. Жаңадан төселген қабаттардың құрылымдық жиналуы, уақыт өте келе шыдамдылық кернеуі мен қаттылықтың артуына байланысты, кейінгі қабаттардың қаншалықты жақсы жабысатынын және қабаттасатынын анықтайды. Егер алдыңғы қабат келесі қабат төселгенге дейін - максималды жұмыс уақытынан (MOT) тыс - қатып қалса, байланыс әлсіреуі мүмкін, бұл қабаттың нашар тұрақтылығына немесе көрінетін ақауларға әкелуі мүмкін.
Оңтайландырылған саптама ығысуы, жіпшелердің қабаттасуы және ұшқыш күл немесе қож сияқты қосымша цементті материалдарды (SCM) пайдалану жағымсыз кеуектілік пен анизотропияны азайтып, басылған құрылымның механикалық тұтастығы мен геометриялық дәлдігін арттыра алады. Мысалы, зерттеулер шөгінді аралықтары мен қабаттасуын дәл реттеу бос орындарды азайтып, берік 3D басылған бетон құрылымдары үшін өте маңызды болып табылатын үздіксіз басылған жіпшенің болуын қамтамасыз ететінін көрсетеді.
Қоспа тығыздығы бетонды қоспа өндірісінің ұзақ мерзімді беріктігі мен ұзақ мерзімділігінде де маңызды рөл атқарады. Ұшқыш күл, күріш қауызы күлі және ұнтақталған түйіршіктелген домна қожы сияқты SCM қосу немесе сілтілік белсендірілген жасанды агрегаттарды пайдалану жаңа және қатайтылған тығыздықты өзгертеді, бұл көбінесе жоғары қысу және иілу беріктігіне әкеледі. Оңтайландырылған тығыздықпен бетон 3D басып шығару әдістері өткізгіштіктің төмендеуіне, химиялық шабуылға жақсы төзімділікке және қызмет ету мерзімінің ұзаруына қол жеткізеді, әсіресе агрегаттар мен қатайту тәжірибелері қолдануға бейімделген кезде.
Төмен кеуектілік, көбінесе SCM-ді ақылмен пайдалану арқылы қол жеткізіледі, бұл озық 3D басып шығару бетон материалдарында беріктік пен төзімділіктің артуымен үнемі байланысты. Мысалы, SCM құрамы жоғары қоспалар әдетте қатайғаннан кейін 28, 60 және 90 күн ішінде жақсартылған өнімділікті көрсетеді, бұл тығыздыққа бағытталған дизайнның дереу тұрақтылық пен ұзақ мерзімді функция үшін құндылығын растайды.
Цемент қоспаларын өндіру процесіндегі тұтқырлықты бақылау
Цемент қоспаларын өндірудегі басып шығару мүмкіндігі тұтқырлықты дәл бақылауға байланысты. Тұтқырлық қоспаның ағындылығын басқарады; тым төмен болса, материал құлайды, тым жоғары болса, айдау мүмкіндігі төмендейді, бұл цемент қоспаларын өндіру процесін бұзады. Басып шығару мүмкіндігі тепе-теңдікті қажет етеді: қоспа сорғы жүйелері мен форсункаларынан оңай өтуі керек, содан кейін басылған түрін сақтау үшін тиксотропты немесе ығысу-жіңішкеру әрекеті арқылы жеткілікті тұтқырлықты тез қалпына келтіруі керек.
Саптама экструзиясының консистенциясы мен пішінін сақтау тар анықталған тұтқырлық диапазонын сақтауға байланысты. Ауытқулар - тұтқырлықтың жеткіліксіз немесе шамадан тыс өзгеруі - моншақ геометриясының біркелкі еместігіне, қабаттың деформациясына және қабаттар аралық байланысының оңтайлы еместігіне әкеледі. Күшпен басқарылатын экструзия жүйелерімен біріктірілген есептеу арқылы оңтайландырылған саптама конструкциялары басып шығару ортасын динамикалық түрде реттейді, бұл әрбір талшықтың күрделі бетон 3D басып шығару қолданбаларында мақсатты профильді сақтауын қамтамасыз етеді.
Айналмалы реометрлер және кірістірілген бақылау құралдары басып шығару кезінде маңызды кері байланысты қамтамасыз етеді, бұл операторға тұтқырлықты нақты уақыт режимінде өлшеуге және реттеуге мүмкіндік береді. Бұл тікелей тәсіл құрылымдық мәселелер туындағанға дейін күтпеген саптаманың бітелуі немесе қабаттың құлауы сияқты мәселелерді шешеді.
Араластыру дизайны және оның тығыздық пен тұтқырлыққа әсері
Маңызды араластыру компоненттері
Байланыстырғышты таңдаудың, су-цемент қатынасының және қоспалардың әсері
Байланыстырғышты таңдау 3D цемент басып шығару технологиясының негізін құрайды, жаңа және қатайтылған күйлердегі негізгі қасиеттерді басқарады. Тығыздық пен тұтқырлықты реттеу үшін кәдімгі портландцемент (OPC), тез қататын цемент (QSC) және аралас байланыстырғыштар қолданылады. OPC құрамын арттыру соңғы басып шығарудың тығыздығы мен механикалық беріктігін тікелей арттырады. Мысалы, 35% OPC және 5% QSC бар екілік қоспалар жоғары сапалы басылған элементтерге жарамды тығыздықты да, басып шығару беріктігін де оңтайландырады. Уретан акрилаты (UA) сияқты полимер қоспалары кейбір озық 3D басып шығару бетон материалдарында қолданылады; олар қоспаның тұтқырлығын арттырады, бұл пішінді сақтауды жақсартады, бірақ цемент қоспасын өндіру процесінде бөлшектердің дисперсиясына әсер етуі мүмкін.
Су-цемент (W/C) қатынасы бетонды қоспа өндірісінде маңызды рөл атқарады. Төмен қатынас тығыздық пен беріктікті жақсартады, бірақ тым төмен болса, айдау қабілеті төмендейді, бұл автоматтандырылған бетон құрылысы әдістерінде бітелулерге әкеледі. W/C қатынасындағы шағын (15-20%) ауытқу да шығымдылық кернеуін және көрінетін тұтқырлықты өзгертеді, осылайша басып шығару мүмкіндігі мен құрылымның өнімділігіне әсер етеді. Суперпластификаторлар ағынды бұзбай су мөлшерін азайтуға мүмкіндік береді, бетонның 3D басып шығару әдістері үшін тегіс жұмыс істеуге қол жеткізеді. Тұтқырлықты өзгертетін қоспалар (ТҚҚ) бетон қоспаларын өндіру әдістерінде қабаттарды сәтті қабаттастыру үшін маңызды қасиеттер болып табылатын үйлесімділікті және бөлінуге төзімділікті арттыра отырып, қосымша бақылауды қамтамасыз етеді.
Оңтайлы ағын үшін агрегатты бағалау және бөлшектерді орау
Агрегаттарды бағалау және бөлшектерді орау теориясы басып шығарудың табысты болуының негізі болып табылады. Агрегаттардың біркелкі таралуы бос заттардың мөлшерін азайтады, бұл берік 3D басып шығарылған бетон құрылымдары үшін өте маңызды. Рентгендік компьютерлік томография ірі бөлшектердің саптамаға немесе контейнер қабырғаларына қарай жылжуы мүмкін екенін, бұл жергілікті кеуектілікті арттырып, консистенцияны төмендетуі мүмкін екенін көрсетеді. Агрегаттардың өлшемі мен экструзия жылдамдығын мұқият басқару біркелкілікті және тұрақты масса ағынының жылдамдығын сақтауға көмектеседі.
3D бетон басып шығару процесінде оңтайландырылған агрегатты сұрыптау сегрегацияны да, саптаманың бітелу қаупін де азайтады, бұл басып шығару жылдамдығына да, дайын құрылым сапасына да тікелей әсер етеді. Байланыстырғыш пен суды реттеумен бірге бұл тәсіл автоматтандырылған және аддитивті бетон өндірісінің сенімді жұмыс процесін қолдайды.
Аралас оңтайландыру стратегиялары
Балансe Beекі есеnСорғылау және құрастыру мүмкіндігі
Сорғылау және құрастыру қабілетін теңестіру бетон өндірісінде тиімді қоспаларды қолдану үшін өте маңызды. Сорғылау мүмкіндігі қоспаның шлангілер мен баспа форсункалары арқылы бөлінбей немесе бітелмей тегіс жеткізілуін қамтамасыз етеді. Құрастыру мүмкіндігі жаңадан басылған қабаттардың келесі қабаттарды шамадан тыс деформациясыз немесе құламай ұстап тұру қабілетін сипаттайды.
Балансқа жетудің негізгі стратегияларына мыналар жатады:
- Қою көлемін реттеуТым көп паста бөлінуді тудыруы және құрастыру қабілетін төмендетуі мүмкін; тым аз паста сорғылау қабілетіне кедергі келтіреді.
- Бөлшектердің өлшемін және байланыстырушы заттың құрамын дәл баптауАгрегат пен байланыстырушыны дұрыс таңдау қабаттан қабатқа адгезия мен тұрақтылықты арттырады.
- Тәжірибелерді жобалау арқылы автоматтандыруD-оңтайлы дизайн сияқты әдістер сынақ және қателіктерді жеңілдетеді, бетон қоспаларын өндіру үшін оңтайлы қоспа пропорцияларын тез жетілдіреді.
Бұл қағидаттар шығындарды азайту, беріктіктің артуы және жұмыс процесін автоматтандыру сияқты нақты 3D басып шығару артықшылықтарына біріктірілген.
Басылған қабаттардағы бітелулер мен ақаулардың алдын алу әдістері
Жетілдірілген 3D басып шығару бетон материалдарында ақаусыз басып шығаруға қол жеткізу мұқият бақылауды қажет етеді:
- Суперпластификаторлар мен VMA көмегімен реологияны оңтайландырыңызБұл химиялық қоспалар қысыммен басқарылатын экструзия үшін ағынды дәл реттейді, бұл бітелу қаупін азайтады.
- Экструзия параметрлерін нақты уақыт режимінде бақылауҚысымды, ағынды және саптаманың жұмысын бақылау, әсіресе өзгермелі агрегат құрамы немесе қайта өңделген қоспалар кезінде бітелу қаупін азайтып, лезде реттеуге мүмкіндік береді.
- Жиынтық миграцияны басқару: Жергілікті кеуектілікті арттырып, сәйкессіздік тудыруы мүмкін ірі агрегаттық бөлшектердің форсунка қабырғаларының жанында жиналуына жол бермеңіз.
Тұрақты 3D басып шығарылған бетон конструкцияларын нысанаға алған кезде ұнтақталған түйіршіктелген домна пешінің қожы және болат қожы сияқты қалдық материалдарды пайдалану екінші реттік әсерлерге, мысалы, иілу беріктігінің өзгеруіне немесе тиксотропты реакцияға назар аударуды талап етеді.
Бұл қоспаны оңтайландыру стратегиялары біріктіріліп, заманауи автоматтандырылған бетон құрылысы әдістерінің күрделі талаптарын қанағаттандыруға мүмкіндік береді, бұл процестің сенімділігі мен дайын өнім сапасын қамтамасыз етеді.
Тығыздық өлшегіштері туралы көбірек біліңіз
Қосымша онлайн процестерді өлшегіштер
3D бетон басып шығару процесіндегі нақты уақыт режиміндегі бақылау әдістері
3D бетон басып шығару процесіндегі нақты уақыт режиміндегі мониторинг цементті материалдардың бірегей қасиеттеріне бейімделген озық құралдарға негізделген.көрінуcomэфирsматериалдық ағымға тікелей енгізілгенto acquireүздіксіз, нақты уақыт режиміндегі тұтқырлық пен тығыздық көрсеткіштері.
Қысым түрлендіргіштеріпроцесті басқаруды одан әрі күшейтеді. Олар сорғылар мен форсункалардағы қысымның өзгеруін сезеді, оларды электр сигналдарына айналдырады. Операторлар бұл деректерді бетонды аддитивті өндіруде сапаға әсер ететін негізгі факторлар - партия құрамына, жабдықтың тозуына немесе бітелуіне байланысты сәйкессіздіктерді анықтау үшін пайдалана алады.
Сызықтық денситометрия шешімдеріцемент қоспасын өндіру процесінде нақты уақыт режимінде тығыздықты бақылауға мүмкіндік береді. Бұл жүйелер тікелей беру желілеріне немесе экструдерлерге біріктірілген, бұл 3D басып шығарылған бетон конструкцияларының көлемдік және микроқұрылымының спецификация шегінде қалуын қамтамасыз етеді. Мұндай жүйелерден келетін автоматтандырылған ескертулер ақаулардың алдын алып, бетон қоспасын өндіру әдістерінің тиімділігін арттырып, формуланы дереу түзетуге немесе ағынды түзетуге мүмкіндік береді.
Деректерді интеграциялау және процестерді басқару
3D цемент басып шығару технологиясы саласында процестерді жақсарту үшін сенсорлық шығыстарды пайдалануда сенімді деректерді интеграциялау маңызды рөл атқарады. Нақты уақыттағы деректер ағындары желіден келеді.көрінуғарышeтерs, қысым түрлендіргіштері және денситометрлер қазіргі уақытта экструзия жылдамдығы, жол траекториясы және материалды беру жылдамдығы сияқты сандық басып шығару параметрлерімен жиі байланыстырылады. Бұл байланыс бейімделгіш басқаруды қамтамасыз етеді: сандық контроллер сенсор анықтаған ауытқуларға жауап ретінде жұмыс айнымалыларын автоматты түрде реттейді, бұл процестің тұрақтылығы мен өнім сапасын қамтамасыз етеді.
Тығыздық пен тұтқырлықты бақылау арқылы сапаны қамтамасыз ету
Баспа дәлдігін және құрылымдық тұтастықты қамтамасыз ету
Тығыздық пен тұтқырлықты дәл бақылау 3D бетон басып шығару процесінің негізгі бөлігі болып табылады. Оңтайлы реологиялық табалдырықтардан ауытқу басып шығарудың нақты ақауларына әкеледі:
- КеуектілікТұтқырлық тым төмен болған кезде, материал ағыны артады, бұл қабаттар арасындағы байланысты бұзады және ішкі қуыстарға әкеледі. Кеуекті аймақтар 3D басып шығарылған бетон конструкцияларының жүк көтеру қабілетіне де, беріктігіне де әсер етеді.
- ДеформацияларТығыздықтың немесе динамикалық ағындылық кернеуінің дұрыс болмауы қабаттың салбырауына немесе құлауына әкеледі. Жоғары тұтқырлық экструзияға кедергі келтіреді; төмен тұтқырлық пішіннің нашар сақталуына әкеледі, бұл геометриялық дәлсіздіктер мен майысуларға әкеледі.
- Беткі кемшіліктерШамадан тыс сұйықтық қабат беттерінің біркелкі болмауына әкеледі, ал тұтқырлықтың жеткіліксіздігі кедір-бұдыр текстуралар мен нашар анықталған жиектерге әкеледі. Реологиялық қасиеттерді қатаң бақылау бұл бет ақауларының алдын алады, жалпы баспа эстетикасы мен өнімділігін жақсартады.
Цемент қоспасын өндірудің нақты процестеріне байланысты маңызды шектер әртүрлі болады:
- Тығыздыққа төзімділікШөгінділердің пайда болуына және қабаттардың сәйкессіздігіне жол бермеу үшін, әдетте, мақсатты мәндердің 2%-ы шегінде сақталуы керек - бұл бетон құрылысының автоматтандырылған әдістері үшін өте маңызды.
- Тұтқырлық диапазоныПластикалық тұтқырлық мәндері экструзияға төзімділік пен құрастыруға төзімділікті теңестіруі керек. Көптеген озық 3D басып шығару бетон материалдары үшін 80-200 Па динамикалық беріктік кернеуі және 30-70 Па·с пластикалық тұтқырлық дәл экструзияны және пішінді тез сақтауға мүмкіндік береді. Шектік мәндер қоспа дизайнына, саптама геометриясына және басып шығару жылдамдығына байланысты өзгереді.
- ТиксотропияҚоспаның қырқудан кейін тұтқырлығын тез қалпына келтіру қабілеті тұндыру кезінде және одан кейін құрылымдық тұтастықты қолдайды.
Осы маңызды терезелерде жұмыс істемеу бетон қоспаларын өндіру әдістерінде деформация, үзілістер және механикалық беріктіктің төмендеуі қаупін тудырады. Дәл бақылау қателіктер деңгейін азайту және құрылымның сенімділігін арттыру арқылы қоспа өндірісіндегі бетон қолдануды оңтайландыруға көмектеседі.
3D басып шығару тиімділігі мен тұрақтылығын арттыру
Материалдарды үнемдеу және қалдықтарды азайту
Озық 3D цемент басып шығару технологиясы және бетонды аддитивті өндіру процестің дәлдігіне негізделген. Тығыздық пен тұтқырлықты нақты уақыт режимінде бақылау материалды үнемдеуге тікелей әсер етеді. Ультрадыбыстық импульстік жылдамдық (UPV) сенсорларын және машиналық оқытуды біріктіретін жүйелер материалдың қасиеттерін болжайды және сақтайды, әр өту кезінде тек қажетті мөлшерді экструзиялауға мүмкіндік береді. Бұл жеткізілген материалды әр қабаттың нақты геометриялық және құрылымдық талаптарына сәйкестендіру арқылы бетонды аддитивті өндіру процесіндегі ысырапты азайтады.
Қоршаған ортаны ескеру
Оңтайландырылған процесті басқару тек материалдарды үнемдеп қана қоймай, сонымен қатар автоматтандырылған бетон құрылысы әдістерінің спектріндегі қоршаған ортаға әсерді азайтады. Нақты уақыттағы кері байланыс 3D басып шығарылған бетон конструкциялары үшін қажетті цемент пен энергияны азайту арқылы көміртегі ізін азайтады. Цемент өндірісі CO₂-ның ең ірі бір көзден алынатын өнеркәсіптік көзі болып қала береді, бұл әлемдік шығарындылардың шамамен 8%-ын құрайды. Артық шығынды азайту және қайта басып шығаруды болдырмау үшін сенсорлық және болжамды басқару элементтерін пайдалану арқылы жобалар тікелей және кіріктірілген шығарындыларды азайта алады.
Жергілікті және жобаға тән жағдайларға бейімделу
Сайттың шындығына бейімдеу қоспасы мен процесі
Құрылымдық тұтастықты, ұзақ мерзімділікті және тұрақтылықты барынша арттыру үшін 3D бетон басып шығару процесін жергілікті және жобаға тән жағдайларға бейімдеу өте маңызды. Әрбір учаске климат, сейсмикалық қауіп, материалды алу және жобалау мақсаттары сияқты ерекше қиындықтарды ұсынады.
Климатқа түзетулер
Қоршаған орта температурасы мен ылғалдылығы цементтің гидратациясына және қабаттың желімделуіне айтарлықтай әсер етеді. Шөгінді шекараларында тез кептіру немесе толық емес кебу суық қосылыстардың пайда болуына әкеледі, бұл беріктіктің төмендеуіне әкеледі. Жетілдірілген есептеу модельдері бұл қиындықтарды белсенді түрде алдын алу үшін кептіру кинетикасын, гидратацияны және қоршаған ортаға әсер етуді модельдейді. Су мен цементтің арақатынасын динамикалық түрде басқару және қоспа мөлшерін түзету арқылы топтар суық қосылыстарды азайтып, тіпті экстремалды климатта да қабаттар арасындағы берік адгезияны сақтай алады. Мысалы, биомассадан алынған модульдік лигнин негізіндегі қоспалар әртүрлі температура мен ылғалдылық жағдайында суды азайтуды және реологиялық бақылауды қамтамасыз етеді, бұл басып шығару консистенциясын және көміртегі ізін азайтуды қамтамасыз етеді.
Жел, мұздату-еріту циклдары және жылдам салқындату да баспа сапасына қауіп төндіреді. Желдің әсерінен жоғары булану жылдамдығы әлсіз қабат байланыстары мен беткі ақауларды тудыруы мүмкін. Стратегияларға бақылаудағы баспа орталары, құрылымдарды желден қорғау және баяу қатуды және беріктікті арттыру үшін қоспаларды пайдалану кіреді. Мұны қоспалар мен баспа бағытын реттеу қоршаған ортаның стресстік факторларына төзімділікті айтарлықтай жақсарта алатынын көрсететін мұздату-еріту беріктігі сынақтары растайды.
Сейсмикалық белсенділікке бейімделу
3D басып шығарылған бетон конструкцияларындағы сейсмикалық тұрақтылық талшықты арматураларды қолдану арқылы қол жеткізіледі. Басып шығарылатын қоспаға енгізілген болат талшықтары созылу және иілу беріктігін екі есе арттыра алады, ал жасау кезінде талшықты үздіксіз интеграциялау арматураны маңызды кернеу жолдарымен үйлестіреді. Көп осьті 3D кеңістіктік басып шығару қисық, үздіксіз талшықты орналастыруға мүмкіндік береді, істен шығу жүктемесін және қаттылықты айтарлықтай арттырады - бұл жер сілкінісіне бейім аймақтардың қажеттіліктерін тікелей нысанаға алады. Бұл әдістер қабаттар арасындағы үйлесімділіктің және жалпы сейсмикалық төзімділіктің айтарлықтай жақсаруына әкеледі, нақты әлемдегі сейсмикалық қауіптерге қатысты механикалық қасиеттердің дәлелденген жоғарылауымен дәлелденген.
Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)
1. 3D цемент басып шығару дегеніміз не және ол дәстүрлі бетон конструкциясынан қалай ерекшеленеді?
3D цемент басып шығару - бетонды аддитивті өндірудің бір түрі, мұнда роботтық қолдар немесе гантри жүйелері сияқты автоматтандырылған жабдықтар күрделі құрылымдарды жасау үшін бетонды қабат-қабат құяды. Қол еңбегіне, көлемді қалыптарға және стандартты араластыру хаттамаларына негізделген дәстүрлі бетон конструкциясынан айырмашылығы, 3D цемент басып шығару технологиясы қалыптарды немесе кең көлемді жапқыштарды қажет етпей-ақ дизайн еркіндігі мен дәлдігін қамтамасыз етеді. Бұл тәсіл аз қалдықтар мен еңбекті өндіреді, озық 3D басып шығару бетон материалдарын біріктіруге мүмкіндік береді және дәстүрлі әдістермен мүмкін емес күрделі геометрияларды жасай алады. Дегенмен, механикалық қасиеттер мен стандарттауда айырмашылықтар бар; басылған қабаттар анизотропияны көрсетуі мүмкін, бұл дәстүрлі құрылыс әдістерімен салыстырғанда беріктік пен төзімділікке арналған жаңа сынақ хаттамаларын қажет етеді.
2. 3D бетон басып шығару процесінде тығыздық пен тұтқырлық неліктен маңызды?
Тығыздық пен тұтқырлықты бақылау бетон қоспаларын өндірудің сәтті әдістерінің негізі болып табылады. Тығыздық басылған құрылымның тұрақтылығы мен қабаттау сапасына әсер етеді, әрбір қабаттың өзін-өзі ұстап тұруын және мақсатты геометрияны сақтауын қамтамасыз етеді. Тұтқырлық бетон қоспасының ағындылығы мен экструзиясына әсер етеді, материалдың кейінгі баспаларды ұстап тұра отырып, дәл қабаттарды қаншалықты жақсы құра алатынын реттейді. Бұл параметрлерді дұрыс бақылау дайын құрылымның беріктігіне, төзімділігіне және дәлдігіне тікелей әсер ететін салбырау, қабаттардың бөлінуі немесе қабаттар арасындағы нашар байланыс сияқты ақаулардан қорғайды.
3. Цемент қоспасын өндіру процесінде тығыздық қалай бақыланады?
Цемент қоспаларын өндіру кезінде тығыздық көбінесе қоспаның сапасы туралы нақты уақыт режимінде кері байланыс беретін денситометрлер сияқты желілік сенсорлармен бақыланады. Кейде көп сенсорлы біріктірілген сандық егіздермен біріктірілген бұл сенсорлар бетон құрылысының автоматтандырылған әдістері үшін өте маңызды болып табылатын тұрақты тығыздықты сақтау үшін үздіксіз реттеуге мүмкіндік береді. Тереңірек процесті басқару үшін акустикалық, жылулық және визуалды сенсорлар денситометрлерді толықтыра алады, бұл ақауларды лезде анықтауға және түзетуге мүмкіндік береді. Қалта ығысу қалақшалары және ұқсас құрылғылар да жиі, арзан бағамен жергілікті өлшеулерді қамтамасыз етеді, сондықтан баспа топтары уақыт өте келе реологиялық өзгерістер мен тығыздықты бақылай алады.
4. Бетонды аддитивті өндірісте тұтқырлықты бақылау үшін қандай әдістер қолданылады?
Бетон 3D басып шығару техникасындағы тұтқырлықты бақылау мұқият қоспаны жобалауға бағытталған. Судың, байланыстырғыш заттардың, агрегаттардың және химиялық қоспалардың пропорцияларын реттеу қоспаны қажетті ағын мен құрастыру қабілетіне бейімдейді. Ұсақ агрегаттарды немесе талшықтарды қосу сорғылау қабілетін төмендетпей, экструзиядан кейін пішінді сақтауға көмектеседі. Тұтқырлық реометрлерді, кірістірілген сенсорларды немесе жасанды интеллект негізіндегі бейне талдауды пайдаланып нақты уақыт режимінде бақыланады.
5. 3D цемент басып шығаруды әртүрлі климат пен жағдайларға бейімдеуге бола ма?
3D цемент басып шығару технологиясы өте жан-жақты және қоршаған ортаның кең ауқымына бейімделуі мүмкін. Қоспалар әртүрлі климаттық жағдайларда өнімділікті сақтайтын және көміртегі шығарындыларын азайтатын геополимерлер, әктас кальциленген саз цементі немесе кальций сульфоалюминаты сияқты балама байланыстырғыштарды таңдау арқылы реттеледі. Жылдам қататын саз негізіндегі және бионегізделген қоспалар ылғалдылығы жоғары немесе температура ауытқуы бар аймақтар үшін тез қатаюға мүмкіндік береді. Кремний диоксиді түтіні немесе қайта өңделген құм сияқты қалдықтардан алынған материалдарды қосу тұрақтылық пен төзімділікті арттырады, бұл құрылымдардың аймақтық сейсмикалық тәуекелдер немесе экстремалды ауа райы жағдайында жақсы жұмыс істеуіне көмектеседі. Бұл стратегиялар құрғақ шөлдерден дауылға бейім аймақтарға дейін жаһандық контексттерде бетон қоспаларын өндіруді қолдайды.
