Impression 3D de béton: couches de clouage pour un renforcement supplémentaire

Impression 3D de béton: couches de clouage pour un renforcement supplémentaire

Des chercheurs français et britanniques cherchent des moyens d'améliorer l'impression 3D pour la construction, révélant leur analyse dans le récent

L'extrusion de béton est une source continue d'innovation pour l'industrie de la construction, promettant des bureaux, des maisons et des concepts de villages entiers imprimés en 3D.

«Les recherches récentes sur l’impression 3D se sont presque toutes concentrées sur les problèmes de conception de mélanges, de rhéologie et de processus. Il a permis la production d’un fond à base physique afin de formuler du béton avec les propriétés fraîches requises et nous a permis d’évaluer une fenêtre de temps pendant laquelle il est possible de déposer une nouvelle couche de matériau à base de ciment », ont déclaré les chercheurs .

«De nos jours, certaines solutions techniques ont émergé dans le développement d’une impression de béton réussie, et les chercheurs ont commencé à travailler sur les performances structurelles des structures imprimées en béton armé et non armé.»

Des renforts supplémentaires sont le seul moyen pour certaines structures, y compris les infrastructures comme les ponts, d'adhérer aux normes de conception. Les solutions contemporaines peuvent inclure des renforts en acier ou l'utilisation de câbles ou de fibres constituées des matériaux suivants:

Acier Verre basalte Matériaux biosourcés Fibres polymères

Dans cette étude, les scientifiques ont expérimenté l'utilisation de clous, entraînés à travers plusieurs couches après leur impression 3D. L'objectif global était d'offrir la ductilité, la traction et la résistance au cisaillement

« Cette stratégie peut être facilement automatisée en utilisant un placement robotisé de l’ongle qui peut être un réel avantage et bénéfique dans le contexte de la construction numérique », ont déclaré les chercheurs.

Le placement des clous a été étudié en ce qui concerne le gradient des propriétés mécaniques, ainsi que l'évaluation des effets de renforcement par des tests de flexion en trois points examinant l'orientation, la rugosité de la surface et la densité de l'acier.

a) Clous avant et après traitement de rouille; (b) Géométrie des ongles considérée.

Des échantillons à trois couches et des échantillons à dix couches ont été fabriqués avec 10

Image du système d'impression: imprimante, tête d'impression et buse.

Géométries des échantillons fabriqués: a) vues schématiques; (b) des images d'échantillons après des essais de flexion.

La résistance à la flexion a été testée, ainsi que le comportement post-pic et le potentiel de problèmes de durabilité et de corrosion de l'acier. De nombreux problèmes doivent être pris en compte pour éviter la corrosion, à commencer par la perméabilité, car

«Il a également été démontré que le renforcement, en utilisant des clous, pouvait renforcer efficacement les échantillons imprimés si l’orientation des clous était correctement choisie et que la surface des clous était suffisamment rugueuse pour assurer une bonne interface avec le mortier», ont déclaré les chercheurs.

«En conclusion, cette enquête a ouvert une nouvelle voie vers des placements sélectifs entièrement automatisés de clous en acier en tant que renforts lors de la fabrication numérique du béton afin de renforcer la structure en béton.»

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Effet de la rugosité de surface sur le comportement post-pic des échantillons renforcés.

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