Mechanical performance of 3D-printed concrete containing nano clays and recycled concrete fines

Dijital imalat teknolojilerinin inşaat sektörüne entegrasyonu, tasarım esnekliğini artırarak, malzeme tüketimini azaltarak ve genel verimliliğini iyileştirerek geleneksel yapı uygulamalarında önemli bir yenilik getirmiştir. Bu teknolojiler arasında 3B beton baskı, kalıp ihtiyacını ortadan kaldırması ve katman katman üretimi mümkün kılması ile önemli bir potansiyele sahiptir. Ancak özellikle katmanlar arası bağ dayanımı, anizotropi ve donatı eksikliği açısından 3B baskılı elemanların mekanik davranışı, geleneksel olarak uygulanan betonun davranışından önemli ölçüde farklıdır. Bu durum yapısal güvenirlik açısından sorun teşkil etmektedir. Katkı maddelerinin baskılı elemanların eğilme ve basınç dayanımı üzerine etkisi değerlendirilmiştir. Bunun yanı sıra, katmanlı baskının ve anizotropinin etkisinin değerlendirilmesi için 3B baskılı numunelerin mekanik dayanımı, geleneksel olarak dökülen numuneler ile karşılaştırılmıştır. 3B baskı ile elde edilen katmanlı yapının, yüzey yapışma performansını belirlemek amacıyla kesme dayanımı test prosedürü geliştirilmiştir. Ayrıca, sismik yükler altında donatısız 3B baskılı bir duvar elemanın yatay yük taşıma kapasitesi ile çatlak ilerlemesinin tahmin edilmesi için sonlu elemanlar analizi kullanılarak sayısal bir simülasyon gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlarda, nano kil inşa edilebilirliği arttırırken, RCF ilavesinin katmanlar arası bağı zayıflattığı ve artan gözeneklilik nedeniyle basınç dayanımını düşürdüğü gözlemlenmiştir. Bu çalışma, yazırılabilir ve çevre dostu çimento esaslı malzemelerin tasarımına katkı sağlamakta ve 3B baskılı yapıların performansa dayalı değerlendirilmesi için yöntemler sunmaktadır.