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【技術實現步驟摘要】
本申請涉及3d打印混凝土的,尤其是涉及一種溫敏混凝土漿體及混凝土3d打印溫控成型建造方法。
技術介紹
1、3d打印技術,又稱增材制造技術,是一種基于數字模型文件,通過材料逐層堆積方式制造三維物體的先進制造方法。目前,3d打印技術已在制造業、汽車工業、醫療保健、航空航天及能源設備等多個領域得到深入探索和廣泛應用。特別在建筑領域,混凝土3d打印技術憑借其高效的制造效率、強大的設計靈活性、優異的資源利用率以及出色的生產一致性,為建筑設計、生產和施工帶來了革命性變革。同時,混凝土3d打印技術不僅能顯著縮短建筑周期、降低施工成本,還能實現復雜幾何形狀的精確構建,為建筑師提供了前所未有的創新可能性。
2、在建筑領域,擠出式3d混凝土打印技術是最基本且應用最廣泛的打印類型,該技術采用逐層混凝土擠壓工藝,最終形成所需的建筑結構或構件。
3、現有技術中存在以下問題,由于混凝土本身凝結速度較慢,隨著打印層數的增加,底層混凝土承受的累積荷載逐漸增大,導致底層結構變形或強度不足,進而影響整體結構的穩定性,尚有改進的空間。
技術實現思路
1、為了改善混凝土本身凝結速度較慢,隨著打印層數的增加,底層混凝土承受的累積荷載逐漸增大,導致底層結構變形或強度不足,進而影響整體結構的穩定性的問題,本申請提供一種溫敏混凝土漿體及混凝土3d打印溫控成型建造方法。
2、第一方面,本申請提供一種溫敏混凝土漿體,采用如下的技術方案:
3、一種溫敏混凝土漿體,包括第一混凝土層,所述第
4、通過采用上述技術方案,通過在混凝土3d打印的內部引入溫敏材料,從而可以通過控制混凝土的溫度來對混凝土的物理特性進行調節,確保打印過程達到預期效果,從而實現混凝土的快速硬化、連續打印、強度提升以及功能多樣化,提高了混凝土的結構強度和穩定性。
5、可選的,所述溫敏件所對應的溫敏材料的種類為兩種。
6、通過采用上述技術方案,針對混凝土內不同的問題,通過采用不同類型的溫敏材料,靈活改變混凝土特性,拓展了混凝土的使用范圍。
7、可選的,還包括由溫敏材料制成的第一溫敏材料層,所述第一混凝土層的數量為若干層且呈上下疊層的形式設置,所述第一溫敏材料層設于兩相鄰所述第一混凝土層之間。
8、通過采用上述技術方案,將溫敏材料添加到打印混凝土的表面,利用溫敏材料在溫度變化下整體硬度會發生變化的特點,當溫度變化時,溫敏材料整體空隙減少,形成一個堅硬且耐用的三維交聯網絡結構,這一過程增加了剛度,形成致密的結構,能夠支撐每一層水泥,形成支撐水泥成型的骨架。
9、第二方面,本申請提供一種溫敏混凝土漿體,采用如下的技術方案:
10、一種溫敏混凝土漿體,包括第二混凝土層和第二溫敏材料層,所述第二混凝土層的數量為若干層且呈上下疊層的形式設置,所述第二溫敏材料層設于兩相鄰所述第二混凝土層之間。
11、通過采用上述技術方案,將溫敏材料添加到打印混凝土的表面,利用溫敏材料在溫度變化下整體硬度會發生變化的特點,當溫度變化時,溫敏材料整體空隙減少,形成一個堅硬且耐用的三維交聯網絡結構,這一過程增加了剛度,形成致密的結構,能夠支撐每一層水泥,形成支撐水泥成型的骨架。
12、第三方面,本申請提供一種混凝土3d打印溫控成型建造方法,采用如下的技術方案:
13、一種混凝土3d打印溫控成型建造方法,應用于如上所述的一種溫敏混凝土漿體,包括:
14、獲取應用場景和打印需求;
15、基于應用場景確定溫敏材料種類;
16、基于打印需求和溫敏材料種類從預設的響應數據庫中查找到對應的材料摻入比例;
17、基于材料摻入比例形成溫敏混凝土漿體并進行打印,且執行溫控指令。
18、通過采用上述技術方案,基于應用場景確定溫敏材料種類,然后根據打印需求確定摻入比例和溫控情況,通過控制混凝土的溫度來對混凝土的物理特性進行調節,確保打印過程達到預期效果,從而實現混凝土的快速硬化、連續打印、強度提升以及功能多樣化,提高了混凝土的結構強度和穩定性。
19、可選的,還包括:
20、基于打印需求和溫敏材料種類從預設的反饋數據庫中查找到對應的理論負反饋狀態;
21、于打印過程中監測并獲取響應狀態;
22、于響應狀態為理論負反饋狀態時輸出預設的減速指令;
23、于響應狀態不為理論負反饋狀態時繼續獲取響應狀態。
24、通過采用上述技術方案,當溫度和濕度傳感器同時檢測到環境變化時,可以更準確地判斷溫敏材料骨料的響應狀態,如果濕度較高,可能需要調整溫度調節棒的溫度以補償濕度對溫敏材料的影響,確保混凝土內部的密實度和孔隙數量控制在合理范圍內。
25、可選的,基于材料摻入比例形成溫敏混凝土漿體并進行打印的具體方法包括:
26、獲取打印圖紙,并基于打印圖紙確定打印軌跡,所述打印軌跡包括混凝土打印軌跡和溫敏材料層打印軌跡;
27、判斷是否存在溫敏材料層;
28、于存在溫敏材料層時判斷是否溫敏材料種類所對應的數量是否為1;
29、于溫敏材料種類所對應的數量不為1時將溫敏件對應的溫敏材料種類定義為第一溫敏材料種類,將第一溫敏材料種類對應的材料摻入比例定義為第一材料摻入比例,將第一溫敏材料層對應的溫敏材料種類定義為第二溫敏材料種類,將第二溫敏材料種類對應的材料摻入比例定義為第二材料摻入比例;
30、控制3d打印機的第一擠料口內按照第一材料摻入比例添加第一溫敏材料種類對應的溫敏材料和水泥,3d打印機的第二擠料口內按照第二材料摻入比例添加第二溫敏材料種類對應的溫敏材料,所述3d打印機上設有添加打印混凝土的第一擠料口和添加第一溫敏材料層的第二擠料口,所述3d打印機上設有將第一擠料口內添加的材料擠出的第一噴嘴和將第二擠料口內添加的材料擠出的第二噴嘴,所述3d打印機上還設有控制溫度的溫度調節棒;
31、于打印混凝土打印軌跡時控制3d打印機上的第一噴嘴按照混凝土打印軌跡進行打印,并溫度調節棒按照溫控指令控制混凝土打印軌跡上的溫敏件的溫度;
32、于打印溫敏材料層打印軌跡時控制3d打印機上的第二噴嘴按照溫敏材料層打印軌跡進行打印,并溫度調節棒按照溫控指令控制溫敏材料層打印軌跡上的溫敏材料的溫度;
33、于溫敏材料種類所對應的數量為1時控制3d打印機的第一擠料口內按照材料摻入比例添加溫敏材料種類對應的溫敏件和水泥,3d打印機的第二擠料口內添加溫敏材料種類對應的溫敏材料;
34、于打印混凝土打印軌跡時控制3d打印機上的第一噴嘴按照混凝土打印軌跡進行打印,并溫度調節棒按照溫控指令控制混凝土打印軌跡上的溫敏件的溫度;
35、于打印溫敏材料層打印軌跡時控制3d打印機上的第二噴嘴按照溫敏材料層打印軌跡進行打印,并溫度調節棒按照溫控指令控制溫敏材料層本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種溫敏混凝土漿體,其特征在于,包括第一混凝土層(1),所述第一混凝土層(1)中混合有由溫敏材料制成的溫敏件(2)。
2.根據權利要求1所述的一種溫敏混凝土漿體,其特征在于,所述溫敏件(2)所對應的溫敏材料的種類為兩種。
3.根據權利要求1所述的一種溫敏混凝土漿體,其特征在于,還包括由溫敏材料制成的第一溫敏材料層(3),所述第一混凝土層(1)的數量為若干層且呈上下疊層的形式設置,所述第一溫敏材料層(3)設于兩相鄰所述第一混凝土層(1)之間。
4.一種溫敏混凝土漿體,其特征在于,包括第二混凝土層(4)和第二溫敏材料層(5),所述第二混凝土層(4)的數量為若干層且呈上下疊層的形式設置,所述第二溫敏材料層(5)設于兩相鄰所述第二混凝土層(4)之間。
5.一種混凝土3D打印溫控成型建造方法,應用于如權利要求1-3所述的任一項所述的一種溫敏混凝土漿體或應用于如權利要求4所述的一種溫敏混凝土漿體,其特征在于,包括:
6.根據權利要求5所述的一種混凝土3D打印溫控成型建造方法,其特征在于,還包括:
7.根據權利要求5所
8.根據權利要求7所述的一種混凝土3D打印溫控成型建造方法,其特征在于,于存在溫敏材料層,且溫敏材料種類所對應的數量為1時控制3D打印機的第一擠料口(6)內按照材料摻入比例添加溫敏材料種類對應的溫敏件(2)和水泥,3D打印機的第二擠料口(7)內添加溫敏材料種類對應的溫敏材料的方法包括:
9.根據權利要求8所述的一種混凝土3D打印溫控成型建造方法,其特征在于,于不存在溫敏件(2)時控制3D打印機上的第一噴嘴(8)按照混凝土打印軌跡進行打印的方法包括:
10.根據權利要求7所述的一種混凝土3D打印溫控成型建造方法,其特征在于,控制3D打印機的第一擠料口(6)內按照第一材料摻入比例添加第一溫敏材料種類對應的溫敏材料和水泥后進行打印的方法包括:
...【技術特征摘要】
1.一種溫敏混凝土漿體,其特征在于,包括第一混凝土層(1),所述第一混凝土層(1)中混合有由溫敏材料制成的溫敏件(2)。
2.根據權利要求1所述的一種溫敏混凝土漿體,其特征在于,所述溫敏件(2)所對應的溫敏材料的種類為兩種。
3.根據權利要求1所述的一種溫敏混凝土漿體,其特征在于,還包括由溫敏材料制成的第一溫敏材料層(3),所述第一混凝土層(1)的數量為若干層且呈上下疊層的形式設置,所述第一溫敏材料層(3)設于兩相鄰所述第一混凝土層(1)之間。
4.一種溫敏混凝土漿體,其特征在于,包括第二混凝土層(4)和第二溫敏材料層(5),所述第二混凝土層(4)的數量為若干層且呈上下疊層的形式設置,所述第二溫敏材料層(5)設于兩相鄰所述第二混凝土層(4)之間。
5.一種混凝土3d打印溫控成型建造方法,應用于如權利要求1-3所述的任一項所述的一種溫敏混凝土漿體或應用于如權利要求4所述的一種溫敏混凝土漿體,其特征在于,包括:
6.根據權利要...
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