Cementové kompozity pro tištěné konstrukce

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F25%3A00387378" target="_blank" >RIV/68407700:21110/25:00387378 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Cementové kompozity pro tištěné konstrukce

Popis výsledku v původním jazyce

Tato práce se zabývá požadavky na vlastnosti materiálů pro 3D tisk betonu (3DCP) a jejich složením. Popisuje klíčové fyzikální a reologické parametry, jako jsou viskozita, mez kluzu a tixotropie, které definují chování tiskové směsi během průchodu tiskovým zařízením a po jeho extruzi. Dále se věnuje vlastnostem čerstvého materiálu nezbytným pro úspěšný tisk, kterými jsou čerpatelnost (schopnost směsi procházet čerpacím systémem při zachování vlastností), vytlačovatelnost (schopnost materiálu tvořit souvislé a tvarově stálé filamenty) a vystavitelnost (schopnost tištěné vrstvy udržet tvar pod zatížením vyvolaným následně ukládanými vrstvami materiálu). Uvedeny jsou též možné problémy, které v průběhu tiskového procesu mohou nastat, například segregace složek směsi, vznik trhlin či nedostatečná přilnavost navazujících vrstev. Článek také představuje jednotlivé složky tiskové směsi: kamenivo, pojiva (portlandský cement a doplňková cementová pojiva, která mohou cement částečně či plně nahradit, a tak snížit uhlíkovou stopu stavebního průmyslu) a různé přísady, jako jsou superplastifikátory, modifikátory viskozity, urychlovače a zpomalovače tuhnutí zajišťující požadované vlastnosti. Informuje též o využití vláken pro vyztužení a výzvách souvisejících s orientací vláken ve filamentu a jejich vlivem na čerpatelnost směsi. Na závěr je představen koncept víceúrovňového materiálového designu (MMD) pro systematický návrh směsi a je zde uvedena orientační tabulka složení vhodného materiálu pro 3D tisk betonu.

Název v anglickém jazyce

Cement Composites for Printed Structures

Popis výsledku anglicky

This paper deals with the requirements for the properties of materials for 3D concrete printing (3DCP) and their composition. It describes key physical and rheological parameters such as viscosity, yield strength, and thixotropy, which define the behavior of the printing mixture during its passage through the printing device and after extrusion. It also addresses the properties of fresh material necessary for successful printing, which are pumpability (the ability of the mixture to pass through the pumping system while maintaining its properties), extrudability (the ability of the material to form continuous and dimensionally stable filaments), and exhibibility (the ability of the printed layer to maintain its shape under the load caused by subsequently deposited layers of material). Possible problems that may arise during the printing process are also mentioned, such as segregation of mixture components, cracking, or insufficient adhesion of subsequent layers. The article also presents the individual components of the printing mixture: aggregates, binders (Portland cement and supplementary cementitious binders that can partially or fully replace cement, thus reducing the carbon footprint of the construction industry) and various additives such as superplasticizers, viscosity modifiers, accelerators, and retarders to ensure the desired properties. It also provides information on the use of fibers for reinforcement and the challenges associated with fiber orientation in the filament and their impact on the pumpability of the mixture. Finally, the concept of multi-level material design (MMD) for systematic mixture design is presented, and an indicative table of suitable material composition for 3D concrete printing is provided.

Druh

D - Stať ve sborníku

CEP obor

—

OECD FORD obor

20101 - Civil engineering

Projekt

—

Návaznosti

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

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

Název statě ve sborníku

30. Konference betonářské dny (2025) - sborník ke konferenci

ISBN

978-80-908943-2-7

ISSN

—

e-ISSN

—

Počet stran výsledku

9

Strana od-do

565-573

Název nakladatele

Česká betonářská společnost ČSSI

Místo vydání

Praha 1

Místo konání akce

Litomyšl

Datum konání akce

27. 11. 2025

Typ akce podle státní příslušnosti

WRD - Celosvětová akce

Kód UT WoS článku

—