PL
 |
EN

PL EN

Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Pierwszy krok w kierunku normalizacji konstrukcji betonowych wykonywanych w technologii druku 3D

Autorzy
Sikora Paweł , Federowicz Karol , Skibicki Szymon , Techman Mateusz , Hoffmann Marcin , Ludwiczak-Sarzała Aleksandra , Chougan Mehdi , Pacheco Joao
Identyfikatory
DOI
10.5604/01.3001.0054.7216
Warianty tytułu
EN
The first step towards standardization of additively manufactured (3D printed) structures using concrete mixture
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
Technologia wytwarzania przyrostowego (druku 3D) z kompozytów cementowych znajduje zastosowanie w prefabrykacji elementów budowlanych oraz w konstrukcji całych obiektów, takich jak domy i mosty. Ta nowatorska metoda przyczynia się do redukcji kosztów produkcji i skrócenia czasu budowy. Kluczowa jest jednak normalizacja i standaryzacja procesów, by w pełni wykorzystać potencjał technologii. Artykuł omawia amerykańskie kryteria akceptacji ICC-ES AC509, które ustalają wytyczne do projektowania, badania i wykonania ścian drukowanych 3D. Dokument ten określa kryteria akceptacji, uwzględniając właściwości materiałowe, trwałość, analizę statyczną i kontrolę jakości. Przedstawiono również wymogi dotyczące mieszanki cementowej, takie jak konsystencja, czas przydatności do druku, wytrzymałość, mrozoodporność i skurcz. Kryteria zawierają także wskazówki dotyczące współczynnika bezpieczeństwa w projektowaniu, rodzajów badań wytrzymałościowych dla ścian oraz stosowanego zbrojenia. Ponadto obejmuje kwestie związane z badaniem połączenia ściany drukowanej ze stropem, co jest kluczowe dla zapewnienia integralności strukturalnej budynków.
EN
Additive manufacturing technology (3D printing) with cement composites is applied in the prefabrication of building elements and in constructing entire structures, such as houses and bridges. This innovative method contributes to reducing production costs and shortening construction time. However, the normalization and standardization of processes are crucial to fully exploit the technology’s potential. The article discusses the American acceptance criteria ICC-ES AC509, setting guidelines for designing, testing, and executing 3D printed walls. This document defines acceptance criteria, considering material properties, durability, static analysis, and quality control. It also presents requirements for the cement mixture, such as consistency, printability, strength, freeze-thaw resistance, and shrinkage. The standard includes safety factor guidelines for design, types of strength tests for walls, and reinforcement application. Additionally, it covers issues related to testing the connection between the printed wall and the ceiling, vital for ensuring the structural integrity of buildings.
Słowa kluczowe
PL
EN
Wydawca
Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
Czasopismo
Przegląd Budowlany
Rocznik
2024
Tom
R. 95, nr 5
Strony
146--152
Opis fizyczny
Bibliogr. 31 poz., il., tab.
Twórcy
autor
Sikora Paweł
  • Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin
autor
Federowicz Karol
  • Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin
autor
Skibicki Szymon
  • Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin
autor
Techman Mateusz
  • Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin
autor
Hoffmann Marcin
  • Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin
autor
Ludwiczak-Sarzała Aleksandra
  • Laboratorium Budowlano-Drogowe Betotest Polska Sp. z o.o.
autor
Chougan Mehdi
  • Department of Civil and Environmental Engineering, Brunel University London, UK
autor
Pacheco Joao
  • c5Lab – Sustainable Construction Materials Association Linda-a-Velha, Portugal
Bibliografia
  • [1] Bici A., Yunitsyna A., Analysis of 3D printing techniques for building construction: A review. Constr Robot 7(2)2023, str. 107-123, https://doi.org/10.1007/s41693-023-00108-4
  • [2] Skibicki S., Kaszynska M., Federowicz K., Techman M., Zielinski A., Olczyk N. et al, Druk 3D kompozytów betonowych metodą przyrostową – doświadczenia zespołu szczecińskiego, Inżynieria i Budownictwo 7/2021, str. 328-333
  • [3] Skibicki S., Ocena jakości ściany wykonanej w technologii druku 3D za pomocą systemu analizy obrazu. Inżyniera i Budownictwo 3-4/2022, str. 124-127
  • [4] Rekhi J., Stern A., 3D Concrete Printed Construction: Building the Future of Housing, Layer-by-Layer. Cityscape, A Journal of Policy Development and Research 24(2)2022
  • [5] Lu B., Weng Y., Li M., Qian Y., Leong K. F., Tan M. J. et al, A systematical review of 3D printable cementitious materials, Construction and Building Materials 207, 2019, str. 477-490, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2019.02.144
  • [6] Skibicki S., Żygadło A., Górnostaj D., Łabecka M., Orzelski K., Projektowanie i analiza mieszanki betonowej zawierającej kruszywo po obróbce strumieniowo-ściernej (garnet) w technologii druku 3D. Builder 314(9)2023, str. 16-19, https://doi.org/10.5604/01.3001.0053.7760
  • [7] Bos F., Wolfs R., Ahmed Z., Salet T., Additive manufacturing of concrete in construction: Potentials and challenges of 3D concrete printing, Virtual and Physical Prototyping 11(3)2016, str. 209-225, https://doi.org/10.1080/17452759.2016.1209867
  • [8] Skibicki S., Ocena właściwości kompozytu na spoiwie cementowym do druku 3D, rozprawa doktorska, Szczecin, 2020
  • [9] Federowicz K., Wpływ pielęgnacji na odkształcenia skurczowe kompozytów cementowych wykorzystywanych w technologii druku 3D, rozprawa doktorska, Szczecin, 2023
  • [10] ICC-ES AC509 – 3D Automated Construction Technology for 3D Concrete Walls
  • [11] ASTM E119-20: Standard Test Methods for Fire Tests of Building Construction and Materials
  • [12] UL 263: Fire Tests of Building Construction and Material
  • [13] PN-EN 1992-1-1:2008. Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków
  • [14] PN-EN 1996-1-1:2010. Eurokod 6: Projektowanie konstrukcji murowych. Część 1-1: Reguły ogólne dla zbrojonych i niezbrojonych konstrukcji murowych
  • [15] Bello N. D., Memari A. M., Comparative Review of the Technology and Case Studies of 3D Concrete Printing of Buildings by Several Companies, Buildings 13(1)2023, str. 106, https://doi.org/10.3390/buildings13010106
  • [16] ASTM C39/C39M-21: Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens
  • [17] ASTM C109: Standard Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars
  • [18] ASTM C143/C143M-12: Standard Test Method for Slump of Hydraulic-Cement Concrete
  • [19] ASTM C1611/C1611M-21. Standard Test Method for Slump Flow of Self-Consolidating Concrete
  • [20] ASTM C666-97: Standard Test Method for Resistance of Concrete to Rapid Freezing and Thawing
  • [21] ASTM C157-75: Standard Test Method for Length Change Of Hardened Cement Mortar And Concrete
  • [22] ASTM E518-03: Standard Test Methods for Flexural Bond Strength of Masonry
  • [23] Lee H., Kim J.-H. J., Moon J,-H., Kim W.-W., Seo E.-A., Evaluation of the Mechanical Properties of a 3D-Printed Mortar, Materials 12(24)2019, https://doi.org/10.3390/ma12244104
  • [24] Wolfs R. J. M., Bos F. P., Salet T. A. M., Hardened properties of 3D printed concrete: The influence of process parameters on interlayer adhesion, Cement and Concrete Research 119, 2019, str. 132-140, https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2019.02.017
  • [25] Shakor P., Nejadi S., Sutjipto S., Paul G., Gowripalan N., Effects of deposition velocity in the presence/absence of E6-glass fibre on extrusionbased 3D printed mortar, Additive Manufacturing 32, 2020, str. 101069, https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101069
  • [26] ASTM C1437-20: Standard Test Method for Flow of Hydraulic Cement Mortar
  • [27] ASTM E72-15: Standard Test Methods of Conducting Strength Tests of Panels for Building Construction
  • [28] ASTM E519-07: Standard Test Method for Diagonal Tension (Shear) in Masonry Assemblages
  • [29] ASTM C31/C31M-22: Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Field
  • [30] ASTM E84-21a: Standard Test Method for Surface Burning Characteristics of Building Materials
  • [31] UL 723: Standard for Safety Test for Surface Burning Characteristics of Building Materials
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-3dd5c941-151f-42b1-97e0-15bc548c5ce5
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.