Vibration induced active rheology control for 3D concrete printing

流变学 挤压 材料科学 振动 复合材料 压力(语言学) 结构工程 3D打印 振动控制 工程类 声学 语言学 物理 哲学
作者
Jay Sanjayan,Roshan Jayathilakage,Pathmanathan Rajeev
出处
期刊:Cement and Concrete Research [Elsevier BV]
卷期号:140: 106293-106293 被引量:51
标识
DOI:10.1016/j.cemconres.2020.106293
摘要

3D concrete printing, an emerging automation technology for construction, requires the concrete to be flowable during pumping and extrusion but firm immediately after layer deposition. This study investigated an active rheology control using vibration to achieve these opposing requirements. The effects of vibration frequency and acceleration on rheological parameters of concrete were studied with different levels of nanoparticles in the mix. It was found that extrusion pressure and yield stress show less sensitivity to the peak velocity of the vibration up to a certain level and then they both decrease beyond this level. Also, certain level of nanoparticles inclusion found to double the reduction in extrusion pressure and yield stress. Buildability studies using 3D printers were conducted to demonstrate the active rheology control using vibration. The mechanical properties of the printed structures were also found to have improved when vibration rheology control was used.
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