Development of a special cementitious composite suitable for 3D robotic processing

Provider

Ministry of Education, Youth and Sports

Programme

INTER-EXCELLENCE

Call for proposals

SMSM2019LTA01

Main participants

České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební

Contest type

VS - Public tender

Contract ID

MSMT-37785/2019-2

Project name in Czech

Vývoj speciálního cementového kompozitu vhodného pro 3D robotické zpracování

Annotation in Czech

Cíle projektu se dají rozdělit do několika samostatných částí. 1. Vypracování rešerše, která by měla obsahovat nejnovější poznatky v oblasti výzkumu směsí s požadovanou reologií a přísad a příměsí regulujících zpracovatelnost a tuhnutí. 2. Návrh cementového kompozitu, který by splňoval veškeré požadavky na 3D modelování, případně 3D tisk. Jedná se zejména o zajištění stálých mechanických vlastnosti a reologie v době modelování povrchu cementového kompozitu. Tato doba by byla dle vstupních požadavků za pomoci různých dávek přísad a příměsí programovatelná v řádu minut až hodin. 3. Zjištění podrobných a komplexních vlastností cementového kompozitu, který bude vyvinut v rámci výzkumu. Kromě základních pevnostních parametrů se bude jednat také o lomovou energii, odolnost vůči rázu, rázovou houževnatost a dynamický modul pružnosti. Důležité je také podrobné zkoumání teplotních a vlhkostních parametrů a charakteristik pórového systému. Mezi důležité charakteristiky stavebních materiálů náleží transportní parametry vodní páry a vody, jmenovitě součinitel difúzní propustnosti, součinitel difúze vodní páry a součinitel vlhkostní vodivosti, a jejich akumulační parametry, z nichž jsou významné zejména adsorpční a desorpční izotermy. Značná část mechanického a fyzikálního testování a trvanlivostních zkoušek bude prováděna na pracovišti Oregon State University. 4. Po zjištění všech potřebných mechanických a fyzikální parametrů se ve druhém roce řešení projektu přistoupí k pořízení robotické ruky určené pro samotné 3D modelování. Samotné zkušební testy přenesení modelu v programu do reálného prvku budou probíhat nejprve v plastické hmotě. Ve třetím roce řešení projektu už budou probíhat reálné aplikace za použití navrženého a odladěného cementového kompozitu včetně obložení části stěny stavební fakulty. Všechny získané poznatky a výsledky budou průběžně porovnávány a konzultovány s laboratoří v Oregon State University

R&D category

ZV - Basic research

OECD FORD - main branch

20102 - Construction engineering, Municipal and structural engineering

OECD FORD - secondary branch

—

OECD FORD - another secondary branch

—

CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)

GB - Agricultural machines and construction<br>JM - Structural engineering

Provider evaluation

V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)

Project results evaluation

"The following outputs have been published so far in relation to the results of the project: -The expert research and the research presentation summarized the issues of 3D printing - Bachelor thesis - Mechanical and physical properties of cement composite for 3D processing - 7 conference papers see appendices - Article in a peer-reviewed journal - Peer-reviewed article in the professional periodical TZB Info - Article in peer-reviewed journal ready for publication - Utility Model - application - Article in an impacted journal ready for publication - Resulting application"

Realization period - beginning

Jan 1, 2020

Realization period - end

Dec 31, 2022

Project status

U - Finished project

Latest support payment

Mar 1, 2022

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Data delivery code

CEP23-MSM-LT-U

Data delivery date

Jun 30, 2023

Total approved costs

2,159 thou. CZK

Public financial support

2,159 thou. CZK

Other public sources

0 thou. CZK

Non public and foreign sources

0 thou. CZK