Industrial 3D Concrete Printing by Selective Cement Activation - Process, Material, Applications
通过选择性水泥活化进行工业 3D 混凝土打印 - 工艺、材料、应用
基本信息
- 批准号:389705984
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants (Transfer Project)
- 财政年份:2017
- 资助国家:德国
- 起止时间:2016-12-31 至 2019-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Based on the promising results of the previous DFG project "Additive manufacturing of free form concrete building elements by selective binding" within the frame of the priority programme 1542 "Concrete light", it is the aim of the project to transfer the 3D-Printing method Selective Cement Activation from the stage of basic research into a prototype stage, applicable in construction industry. For the first time, it will be possible to produce concrete elements with relevant strength and size for construction by means of this technique.The selective cement activation method is characterized by applying a fluid, consisting of water and additives where appropriate, onto a dry particle bed, consisting of fine aggregates and cement, to locally harden the structure. In the preceding DFG project, a profound knowledge concerning material and process technology which can be used to produce elements in laboratory scale with constructional relevant strength, good resolution of the surface and shape accuracy has already been achieved. Therefore, small objects were produced to demonstrate the possibility of the production of highly complex and overhanging elements without any supporting structures, not feasible by means of common techniques such as moulded concrete or 3D-Printing extrusion techniques.As a result of the transfer project, a large scale 3D printer prototype with a construction space of approximately (l x w x h) 4.5 m x 2.5 m x 1.0 m designed and produced by the industrial partner Progress shall be available. This 3D printer will be able to manufacture customised, free form elements in real scale such as flux optimized, light structures or stay-in-place formworks. Through the progress in material technology, manufacturing of indoor and outdoor primary structures will be enabled. Furthermore, a general setup for appropriate combinations of material technology and post-printing-treatment in large scale 3D-printing systems will be defined. Therefore, special focus is on the isotropic properties of the material and on layer bonding. Finally, an easy access for the usage of the Selective Cement Activation in construction industry shall be enabled by newly developed application concepts and detail designs. Besides the emphasis on the production of non-reinforced structures, for the first time concepts for the application of subsequently installed and externally pre-stressed reinforcement will be developed and realised in a prototype.
基于先前DFG项目“选择性结合自由形式混凝土建筑构件的增材制造”在优先计划1542“轻混凝土”框架内的有希望的结果,该项目的目标是将3d打印方法选择性水泥活化从基础研究阶段转移到原型阶段,适用于建筑行业。通过这种技术,第一次有可能生产出具有相关强度和尺寸的混凝土构件。选择性水泥活化方法的特点是,在由细骨料和水泥组成的干燥颗粒床上施用由水和适当的添加剂组成的流体,以局部硬化结构。在之前的DFG项目中,已经获得了关于材料和工艺技术的深刻知识,可以用于生产具有结构相关强度,良好的表面分辨率和形状精度的实验室规模的元素。因此,制作小物件是为了展示在没有任何支撑结构的情况下生产高度复杂和悬垂元素的可能性,这是通过模压混凝土或3d打印挤压技术等常用技术无法实现的。作为转让项目的结果,将提供由工业合作伙伴Progress设计和生产的大型3D打印机原型,其建筑空间约为(长x宽x高)4.5 m x 2.5 m x 1.0 m。这款3D打印机将能够制造定制的、真实规模的自由形式元素,如优化的通量、轻结构或原地模板。通过材料技术的进步,室内和室外初级结构的制造将成为可能。此外,将定义大规模3d打印系统中材料技术和打印后处理的适当组合的一般设置。因此,特别关注的是材料的各向同性和层间键合。最后,通过新开发的应用概念和详细设计,选择性水泥活化在建筑行业的使用将变得容易。除了强调非钢筋结构的生产外,还将首次在原型中开发和实现随后安装和外部预应力钢筋的应用概念。
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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