بررسی اثر افزودنی کاهنده جمع شدگی بر روی خواص بتن چاپ سه بعدی

در ﺳﺎل‌های اﺧﯿﺮ، مزایای استفاده از ﭼﺎپ ﺳﻪﺑﻌﺪی بتن آن را برای صنعت ساخت و‎ساز ارزشمند ساخته است. اما، جمع‌شدگی یکی از چالش‌های اساسی در کیفیت چاپ سه‌بعدی بتن به شمار می‌‎آید. اگر چه استفاده از افزودنی کاهنده جمع‌شدگی یکی از روش‌های کاهش جمع‌شدگی بتن چاپ سه‌بعدی است، ولی هنوز تحقیق نسبتاً جامعی‬ در مورد تاثیر افزودنی‌ها به خصوص افزودنی کاهنده جمع‌شدگی بر مشخصات بتن چاپ سه‌بعدی و چالش جمع‌شدگی آن وجود‬ ندارد. از این رو، در پژوهش حاضر اثر افزودنی کاهنده جمع‌شدگی بر روی خواص بتن چاپ سه بعدی مورد ارزیابی قرار گرفت. در این راستا، ابتدا، طرح مخلوط مناسب ﺑﺪون افزودنی کاهنده جمع‌شدگی برای به‌کارگیری در چاپگر سه‌بعدی به عنوان نمونه مبنا تهیه شد. سپس با به‌کارگیری درصدهای مختلف افزودنی کاهنده جمع‌شدگی (مقادیر 0 تا 2/5 درصد مواد سیمانی با گام 0/5 درصد)، طرح‌های مخلوط مناسب به‌کارگیری در‬ چاپگر سه‌بعدی معرفی و در نهاﯾﺖ ﺑﺮ روی نمونه‌ها آزمایش جمع‌شدگی آزاد، آزﻣﺎﯾﺶهای ﺧﻮاص ﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ، خواص ﺑﺘﻦ ﺗﺎزه و خواص چاپی بتن چاپ سه‌بعدی ﺻﻮرت گرفت. مطابق نتایج پژوهش، مقدار بهینه افزودنی کاهنده جمع‌شدگی 2 درصد می‌باشد. همچنین افزایش افزودنی ﮐﺎهنده جمع‌شدگی ﻣﻮﺟﺐ کاهشﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻓﺸﺎری و خمشی ﺑﺘﻦ چاپ سه‌بعدی به‌ترتیب به‌میزان 13 درصد و 6 درصد در ﺳﻦ 28 روز شد. همه طرح‌ها، عملکرد مناسبی در معیارهای ساخت‌پذیری، چاپ‌پذیری و پمپ‌پذیری از خود نشان می‌دهند. به‌علاوه، با افزایش میزان مصرف افزودنی کاهنده جمع‌شدگی، افت جرم ناشی از دست‌دادن آب کمتر شده و کمترین افت جرم در نمونه با 2/5 درصد افزودنی کاهنده جمع‌شدگی مشاهده شد.

studying the effect of shrinkage reducing admixture on 3d-printed concrete properties

in recent years, the advantages of using 3d printed concrete (3dpc) have made it valuable for the construction industry. however, shrinkage is one of the basic challenges in the quality of printed concrete. although the use of shrinkage reducing admixture is one of the methods to reduce the shrinkage of 3dpc, but there is still no relatively comprehensive research on the effect of additives, especially the shrinkage reducing admixture, on the characteristics of 3dpc and its shrinkage challenge. therefore, in the present study, the effect of shrinkage reducing admixture on 3dpc properties was evaluated. in this regard, first, a suitable mixing plan without shrinkage reducing admixture was prepared for use in a 3dpc and as a control sample. then, by using different percentages of shrinkage reducing admixture (0 to 2.5% of cement materials with 0.5% steps), suitable mixing plans are introduced in the 3dpc, and finally, mechanical and concrete properties are tested on all the samples. recently, the test of free shrinkage and printing properties of 3dpc was done. according to the research results, the optimal amount of shrinkage reducing admixture is 2%. also, the increase of the shrinkage reducing admixture caused a decrease in the compressive and bending resistance of the 3dpc, and the maximum decrease was about 13 percent in the compressive resistance and 6 percent in the bending resistance at the age of 28 days. all the designs showed good performance in constructability, printability and pumpability criteria. in addition, with the increase in the amount of shrinkage reducing admixture consumption, the mass loss decreased and the lowest mass loss was observed in the sample with 2.5% shrinkage reducing admixture.