بررسی اثر افزودنی منبسط شونده بر روی خواص بتن چاپ سه بعدی

فناوری چاپ سه بعدی بتن که زیر شاخه ای از روش ساخت افزایشی است، با سرعت خیرهکننده ای (از نظر زیرساختی) در سالهای اخیر پیشرفت کرده است. با این وجود یکی از چالش های اساسی این فناوری ساخت، جمع شدگی بتن چاپ سه بعدی است. عدم وجود قالب، آب انداختگی کم، نسبت پایین سنگ دانه به خمیر و ریزی سنگ دانه ها باعث بحرانی شدن جمع شدگی این نوع بتن ها گشته است. به همین جهت در این مقاله قصد بر این است که با استفاده از ماده منبسط شونده، جمع شدگی بتن چاپ سه بعدی را کاهش داد و تا حد امکان آن را کنترل کرد و همچنین تاثیر میزان استفاده از ماده افزودنی را بردیگر خواص بتن، اعم از خواص مکانیکی، خواص بتن تازه و خواص بتن سه بعدی مورد سنجش قرار داد. در این مقاله، ۵ طرح با نسبت های ماده منبسط شونده به خمیر ۰.۳، ۰.۶، ۰.۹، ۱.۲ و ۱.۵ درصد و یک طرح فاقد منبسط شونده (طرح مبنا) جهت بررسی آزمایشگاهی انتخاب شدند. ارزیابی جمع شدگی آزاد ۶ طرح ذکر شده تا سن ۱۷۷ روز نشان دهنده کاهش ۳۰% جمع شدگی به ازای استفاده ۱% ماده منبسط شونده است. رابطه مستقیم بین افت جرم و جمع شدگی نمونه ها حاکی از این امر است که در آزمایش انجام گرفته، قسمت اصلی جمع شدگی اندازه گیری شده در اثر از دست دادن آب بوده است. افزودن ۱% ماده منبسط شونده منجر به کاهش ۱۸% در مقاومت فشاری نمونه ها در سنین ۷ و ۲۸ روز گردیده است، در حالی که هر درصد افزایش این ماده بیشتر از یک درصد باعث کاهش ۱۷% در مقاومت کششی (خمشی) نمونه ها در سن ۲۸ روز می شود. به علاوه هر درصد افزایش در استفاده از این ماده در ۶ طرح موردنظر، منجر به افزایش ۱۱% در میزان بازشدگی آزمایش میز جریان گردیده است.

کلیدواژه ها:

بتن چاپ سه بعدی ، ساخت افزایشی ، جمع شدگی ، ماده منبسط شونده ، ساخت پذیری ، پمپ پذیری ، چاپ پذیری