1、三维打印下的混凝土精细结构摘要:目前三维打印技术还没有应用到建筑行业。三维打印可以控制混凝土砌块内部的精细结构,这是普通工艺无法做到的,通过精细结构的控制使混凝土具备某种特定的性能。 关键词:三维打印 精细结构 中图分类号:TP334 文献标识码: A 文章编号: 一、精细结构的轻混凝土 在混凝土砌块中挖空部分结构,使块受力变为柱受力。砌块的中间部分如下图(黑、白两色中的任意一种为挖空的部分): CAD 草图为; 图 1 模型正视图 图 2 模型俯视图 图 4MIDAS 局部图 二、常压下的抗渗混凝土 渗透的透水量公示:。设定结构是 10cm*10cm*1cm,设定、 ,那么100 年后的透水
2、量为 1752cm。 使用正视图如下结构的材料(高 10mm,每 0.5mm 一个间隔): 建立数学模型: 基本假设:因为混凝土孔隙率不是太大,所以忽略孔隙上的水压传递,每一小时统计一次渗水量。在结构中间的水压力只计算他上面一层的水不考虑软化情况和受力变形。 数学模型求解: 使用 Visual Basic 进行编程:程序代码 Private Sub Command1_Click() Dim shui(0 To 10) 0 表示混凝土上面的水 10 表示渗透到材料下面的水 Dim man As Integer man = 0 h = 20 For t = 1 To 876000100 年是 87
3、6000小时 For n = 1 To 9 If shui(n) = 0.5 Then man = n 统计满到多少层了 End If Next If man = 0 Then shui(0) = shui(0) + 0.002 * h h = h - 0.002 * h End If For jisuan = man To 9 shui(jisuan + 1) = shui(jisuan + 1) + shui(jisuan) * 0.002 从没满的那一层开始进行渗水计算 Next Next For shuchu = 1 To 10 Print Val(shuchu), Val(shui(
4、shuchu) 输出 Next End Sub 计算结果 通过计算可得,100 年后渗水量为 875.785cm,远小于普通混凝土材料。 三、其他三维打印下的精细结构混凝土 3.1 与记忆合金配合的自适应膨胀/收缩混凝土 按照设定的模型把混凝土原料和特定的记忆合金打印出来,在温度变化的时候混凝土部分膨胀收缩,记忆金属部分按照设定进行反向变形,进而抵消了结构的形变,可以应用到斜拉桥的拉索上,目前使用的钢管混凝土有一定缺陷。 3.2 现场生产整体型锚索、锚杆、护坡。 可以与地质结构切合的更好,整体生产更稳固,性能比喷射混凝土系能更优越。可用于地质防灾工程。 3.3 防弯细长杆 设计草图如下,即把杆的中间按照预定的曲线方程挖空,转弯力为竖压力。 可用于临时支护工程。