Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Cải thiện bám dính giữa các lớp in bê tông 3D bằng hố xi măng biến tính

ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP HCM

75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA -X W -

HUǣNH CÔNG TÂM

&Ҧ,7+,ӊ1%È0'Ë1+*,Ӳ$&È&/Ӟ3,1 BÊ TÔNG 3D %Ҵ1*+Ӗ ;,0Ă1*%,ӂN TÍNH IMPROVING INTERLAYER BOND OF 3D PRINTED

CONCRETE WITH MODIFIED CEMENT PASTE

Chuyên nJKjQK.ӻ7KXұW;k\'ӵQJ Mã sӕ : 8580201

LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ

TP HӖ&+Ë0,1+WKiQJQăP

Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc 1: PGS.TS Trҫn 9ăQ0LӅn

Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc 2: TS Cao Nguyên Thi

Cán bӝ chҩm nhұQ[pW76%LĈӭc Vinh

Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch HӝLÿӗQJÿiQKJLi/XұQYăQYj.KRDTXҧn lý chuyên nghành sau khi luұQYăQÿmÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu có)

CHӪ TӎCH HӜ,ĈӖNG 75ѬӢNG KHOA KӺ THUҰT XÂY DӴNG

³,03529,1*,17(5/$<(5%21'2)'35,17('&21&5(7(:,7+02',),('&(0(173$67(´

II NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:

1 Tәng quan các nghiên cӭu và ӭng dөQJErW{QJLQ'WURQJYjQJRjLQѭӟc &ѫVӣ lý thuyӃt

3 Nghiên cӭu các tính chҩt hӋ nguyên vұt liӋu sӱ dөQJÿӇ chӃ tҥo bê tông in 3D và các loҥi hӗ [LPăQJÿӇ làm lӟp trung gian giӳa các lӟp bê tông in 3D

4 ChӃ tҥo và khҧRViWFiFÿLӅu kiӋn in cӫDErW{QJ'ÿӝ OѭXÿӝQJÿӝ bӅQѭӟt, thӡi gian ninh kӃW Yj FѭӡQJ ÿӝ chӏu nén Các tính chҩW WѭѫQJ TXDQ ÿӃQ FѭӡQJ ÿӝ bám dính giӳa các lӟSErW{QJÿӝ chҧ\[zHFѭӡQJÿӝ chӏXQpQYjFѭӡQJÿӝ NpRÿӭt thӱ ÿӝ bám dính nӅn

5 KӃt luұn và kiӃn nghӏ

III NGÀY GIAO NHIӊM VӨ: 22/02/2021

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 13/06/2021 V CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN: PGS.TS TRҪ19Ă10,ӄN

TS CAO NGUYÊN THI

7S+&0QJj\«WKiQJ«QăP1

CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN 1 CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN 2 CHӪ NHIӊM BӜ MÔN

PGS.TS TRҪ19Ă10,ӄN TS CAO NGUYÊN THI

75ѬӢNG KHOA KӺ THUҰT XÂY DӴNG

LӠI CҦ0Ѫ1

LӡLÿҫu tiên, em xin chân thành cҧPѫQÿӃn thҫy PGS.TS TrҫQ9ăQ0LӅn và 76&DR1JX\rQ7KLÿmQKLӋWWuQKKѭӟng dүn và truyӅQÿҥt nhӳng kiӃn thӭc vô giá trong suӕt quá trình thӵc hiӋn luұQYăQ

Bên cҥQKÿyHPFNJQJ[LQJӱi lӡi cҧPѫQVkXVҳFÿӃn quý Thҫy, Cô Bӝ môn Khoa Kӻ Thuұt xây dӵng và phòng thí nghiӋm nghiӋm KӃt cҩX&{QJWUuQKÿmGjQKnhӳng thӡi gian quý báu dүn dҳt, truyӅQÿҥt nhӳng kiӃn thӭc, kinh nghiӋm quý giá FNJQJQKѭÿmWҥRÿLӅu kiӋn tӕt nhҩt trong thӡi gian hӑc tұp tҥLWUѭӡng

Cuӕi cùng, xin gӱi lӡi cҧP ѫQ ÿӃQ JLD ÿuQK VLQK YLrQ /r +RjQJ *LDQJ YjNguyӉn QuӕF&ѭӡQJÿmWҥRÿLӅu kiӋQYjÿӝng viên luôn là hұXSKѭѫQJYӳng chҳc cho em hoàn thành luұQ YăQ QyL ULrQJ Yj  WURQJ TXi WUuQK Kӑc tҥL WUѭӡQJ Ĉҥi Hӑc Bách Khoa TP Hӗ Chí Minh nói chung

MһF G ÿm Uҩt nӛ lӵc vӟi sӵ cӕ gҳng cӫa bҧQ WKkQ ÿӇ hoàn thành luұQ YăQÿ~QJTXLÿӏnh Tuy nhiên không thӇ tránh khӓi nhӳng thiӃXVyW0RQJÿѭӧc sӵ ÿyQJgóp ý kiӃn tӯ quý Thҫ\&{ÿӇ luұQYăQÿѭӧc hoàn chӍQKKѫQ

TÓM TҲT

Công nghӋ in bê tông 3D là mӝt công nghӋ mӟL Qy ÿѭӧc phát triӇn nhanh chóng thành mӝt kӻ thuұWÿѭӧc sӱ dөng trong ngành xây dӵng Dӵa trên kӻ thuұt ép ÿQFKRErW{QJLQ'ÿӇ xây dӵng cҩu trúc tӯng lӟp dӵa trên mô hình máy tính kӻ thuұt sӕ giúp tiӃt kiӋPFKLSKtYiQNKX{QODRÿӝng, vұt liӋu, thӡi gian, cҧi thiӋn an WRjQ ODR ÿӝng, môL WUѭӡQJ Yj WăQJ NKҧ QăQJ ViQJ Wҥo trong thiӃt kӃ xây dӵng Nghiên cӭu này mөFÿtFKFXQJFҩp giҧi pháp, phân tích vҩQÿӅ cҧi thiӋn bám dính giӳa các lӟp bê tông in 3D Sӱ dөng các loҥi hӗ [L PăQJ Wҥo thành mӝt lӟp trung gian giӳa các lӟSErW{QJOjPWăQJGiӋn tích tiӃp xúc thông qua khҧ QăQJQHRFѫKӑc và giҧm thiӇu lӛ rӛng Các tính chҩWÿӝ chҧ\FѭӡQJÿӝ chӏXQpQFѭӡQJÿӝ NpRÿӭt thӱ bám dính nӅQFNJQJÿѭӧFÿRÿӇ khҧo sát phân tích sӵ WѭѫQJTXDQÿӃQFѭӡQJÿӝ bám dính giӳa các lӟSErW{QJÿӇ hiӇu sâu vӅ Fѫ chӃ bám dính

ABSTRACT

3D printed concrete is a new technology, it is fast developing into a technique used within the construction industry Extrusion based 3D printing technology to building structures layer by layer based on digital computer models is save costs on formwork, labor, material, times, improve the environment, workplace safety, and embrace creativity in building design This study aims to provide solutions, problem analysis improving interlayer bond of 3D printed concrete Using cement pastes to form an intermediate layer between two concrete layers to increase the contact surface area through to mechanically anchor and minimize voids The properties of flow, compressive strength, pull-off adhesion strength also measured to investigate and analyze the correlation of interlayer bond strength of 3D printed concrete to understand the adhesion mechanism

LӠ,&$0Ĉ2$1

7{L[LQFDPÿRDQOXұQYăQWKҥFVƭOjF{QJWUuQKQJKLrQFӭXÿѭӧc tôi và các cӝng sӵ thӵc hiӋQYjKRjQWKjQKGѭӟi sӵ Kѭӟng dүn cӱa PGS.TS TrҫQ9ăQ0LӅn và TS Cao Nguyên Thi Các kӃt quҧ nghiên cӭu trong luұQYăQOjWUXQJWKӵFYjFKѭDÿѭӧc công bӕ trong bҩt kǤ công trình nào khác

Tôi xin chӏu hoàn toàn trách nhiӋm vӅ nӝi dung cӫa luұQYăQQj\

Hӑc viên thӵc hiӋn

HuǤnh Công Tâm

MӨC LӨC LӠI CҦ0Ѫ1 i

1.3 MӨC TIÊU NGHIÊN CӬU 14

1.4 NӜI DUNG NGHIÊN CӬU 14

2.2.1 ҦQKKѭӣng cӫa bӝWÿiY{LÿӃn tính công tác [30] 16

2.2.2 ҦQKKѭӣng cӫa bӝWÿiY{LÿӃn thӡi gian ninh kӃt [30] 16

2.3 VAI TRÒ CӪA GӔC PHӨ GIA GӔC LIGNOSULFONATE 17

2.3.1 ҦQKKѭӣng cӫDOLJQRVXOIRQDWHÿӃn thӡi gian ninh kӃt [38] 17

2.3.2 ҦQKKѭӣng cӫDOLJQRVXOIRQDWHÿӃQFѭӡQJÿӝ chӏu nén [38] 17

2.4 VAI TRÒ CӪA GӔC PHӨ GIA CAO SU STYRENE BUTADIENE 18

2.4.1 ҦQKKѭӣng cӫa cao su VW\UHQHEXWDGLHQHÿӃn thӡi gian ninh kӃt 18

2.6 1 ҦQKKѭӣng thӡi gian trì hoãn giӳa hai lӟp bê tông 20

2.6 2 ҦQKKѭӣng cӫa tӹ lӋ cҩp phӕi bê tông 21

2.6 3 ҦQKKѭӣng tӕFÿӝ in 21

2.7 &Ѫ&+ӂ BÁM DÍNH [53] 21

2.7 1 Liên kӃWFѫKӑc 21

2.7 2 Liên kӃt hóa hӑc 22

3.3.2 Quy trình tҥo mүu bê tông in 3D 31

3.3.3 Quy trình tҥo lӟp trung gian (lӟp hӗ [LPăQJ 32

3.3.4 7KtQJKLӋPÿRÿӝOѭXÿӝQJ 32

3.3.5 ĈRÿӝ chҧy xòe cӫa hӗ [LPăQJGQJÿӇ quét lên bӅ mһt lӟp bê tông in 3D«««««««««««««««««««««««««««««««33 3.3.6 Thí nghiӋPÿӝ bӅQѭӟt 34

3.3.7 Thí nghiӋPÿRWKӡi gian ninh kӃt 35

3.3.8 Thí nghiӋm in bê tông 3D 36

4.1 CÁC THÍ NGHIӊ0/,Ç148$1Ĉӂ1Ĉ,ӄU KIӊN IN BÊ TÔNG 3D 44

4.1.1 ĈiQKJLiNKҧ QăQJLQFӫa hӛn hӧp bê tông 44

4.1.2 Thí nghiӋPÿӝ OѭXÿӝng 46

4.1.3 Thí nghiӋPÿӝ bӅQѭӟt 47

4.1.4 Thí nghiӋm thӡi gian ninh kӃt 47

4.1.5 &ѭӡQJÿӝ chӏu nén cӫa bê tông in 3D 48

4.1.6 ĈRÿӝ chҧy xòe cӫa hӗ [LPăQJGQJÿӇ quét lên bӅ mһt lӟp bê tông in 3D««««««««««««««««««««««««««««««48 4.2 &ѬӠ1*ĈӜ%È0'ËNH GIӲA CÁC LӞP BÊ TÔNG IN 3D 50

4.3 MӕLWѭѫQJTXDQFӫDÿӝ chҧ\[zHÿӃQFѭӡQJÿӝ bám dính giӳa các lӟp bê tông LQ'««« 53

4.4 &ѬӠ1*ĈӜ CHӎU NÉN CӪA CÁC LOҤI HӖ ;,0Ă1* 56

4.4.1 &ѭӡQJÿӝ chӏu nén cӫa các loҥi hӗ [LPăQJ 56

4.4.2 MӕLWѭѫQJTXDQFѭӡQJÿӝ chӏu nén cӫa các loҥi hӗ [LPăQJÿӃQFѭӡQJÿӝ bám dính giӳa các lӟp bê tông in 3D 58

4.5 &ѬӠ1*ĈӜ e2ĈӬT THӰ BÁM DÍNH NӄN 60

4.5.1 &ѭӡQJÿӝ NpRÿӭt thӱ bám dính nӅn 60

4.5.2 MӕLWѭѫQJTXDQFӫDFѭӡQJÿӝ NpRÿӭt thӱ bám dính nӅQÿӃQFѭӡQJÿӝ bám dính giӳa các lӟp bê tông in 3D 63

&+ѬѪ1*.ӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ 66

5.1 KӂT LUҰN 66

5.2 KIӂN NGHӎ 67

7¬,/,ӊ8.+$0.+Ҧ2 68

LÝ LӎCH TRÍCH NGANG 74

'$1+0Ө&%Ҧ1* Bҧng 1 1 Tӹ lӋ cҩp phӕi chҩt kӃt dính 7

BҧQJ7KjQKSKҫQFҩSSKӕLWURQJQJKLrQFӭXKӛQKӧSLQ' 10

Bҧng 1 3 Tӹ lӋ thiӃt kӃ cӫa hӛn hӧp hӗ dӵa trên OPC 10

%ҧQJ&KӍ WLrXFѫOêFӫD[LPăQJ3&«««««««««««««««24 %ҧQJ&KӍ WLrXFѫOêFӫa cát 25

%ҧQJ.KӕLOѭӧng riêng cӫa metacaolanh và bӝWÿiY{L 26

%ҧQJ7K{QJVӕ kӻ thuұt cӫa Sikament R-7N 27

%ҧQJ&ҩp phӕi bê tông in 3D 28

%ҧQJ7ӹ lӋ cҩp phӕi và liӅXOѭӧng phө gia sӱ dөng trong hӗ [LPăQJ 29

Bҧng 4 1 Bҧng kӃt quҧ ÿRÿӝ OѭXÿӝng 46

Bҧng 4 2 Bҧng kӃt quҧ thí nghiӋPÿӝ bӅQѭӟt 47

Bҧng 4 3 Bҧng kӃt quҧ thí nghiӋPÿRWKӡi gian ninh kӃt 48 Bҧng 4 4 Bҧng kӃt quҧ FѭӡQJÿӝ chӏu nén cӫa mүu bê tông in tӹ lӋ N/CKD 0,34.48

'$1+0Ө&+Î1+Ҧ1+ Hình 1 1 Mӝt sҧn phҭPÿѭӧFLQEҵQJSKѭѫQJSKiSLQErW{QJ'>@ 4

Hình 1 2 Mӝt tác phҭPÿѭӧFLQ'ÿѭӧc làm bҵng công nghӋ D-Shape [11] 5

Hình 1 3 Mӝt cҩu kiӋQÿѭӧc in có tên gӑi là Wonder Bench [12] 5

Hình 1 4 Tòa nhà 6 tҫQJÿѭӧc xây dӵng bҵng bê tông 3D [13] 5

Hình 1 5 Cây cҫXÿѭӧc khánh thành sau khi hoàn thành [14] 6

Hình 1 61J{LQKjÿѭӧc in bӣi công ty Iconbuild [15] 6

Hình 1 7 ҦnKKѭӣng cӫa chҩt kӃt dính và bê tông mӟLÿӃQFѭӡQJÿӝ bám dính ӣ ÿӝ tuәi 28 ngày [17] 8

Hình 1 8 ҦQKKѭӣng cӫa chҩt kӃt dính và bê tông mӟLÿӃQFѭӡQJÿӝ bám dính ӣ ÿӝ tuәLQăP>@ 8

Hình 1 9&ѭӡQJÿӝ chӏXNpRWURQJYQJWѭѫQJWiFÿӕi vӟi mүu in 3D cӫa vӳa ± vӳa và vӳDÿѭӧFWăQJFѭӡng lӟp SBCS, so vӟi mүu vӳa nguyên khӕi [18] 9

Hình 1 10 KӃt quҧ ÿӝ OѭXÿӝQJFӫDKӛQKӧSLQ'YjKӗ [LPăQJ>@ 11

+uQK3Kө gia Sikalatex TH 27

+uQK3Kө gia Sikament R-7N 27

+uQK4X\WUuQKWKtQJKLӋm 30

+uQK0үu trӝn khô 31

+uQK%jQGҵn 32

+uQK7KtQJKLӋm bàn dҵn 32

+uQK'өng cө thí nghiӋPÿӝ chҧy xòe cho các loҥi hӗ [LPăQJ 33

+uQK0үu sau khi rút côn 34

+uQK*LDWҧi mүu 35

+unh 3 15 Dөng cө thí nghiӋPÿRWKӡi gian ninh kӃt 35

+uQK6ѫÿӗ mô tҧ vӏ trí cӫa các lӟp trung gian giӳa 2 lӟp bê tông 36

+uQK6ѫÿӗ vòi in hình thành lӟp bê tông in 3D và quét lӟp hӗ [LPăQJ 36

+uQK'ѭӥng hӝ ҭm bҵng nilong 37

+uQK'ѭӥng hӝ ҭPWURQJQѭӟc 37

+uQK0i\QpQ$'57RXFK&RQWURO3UR$XWR%6(1(/( 38

+uQK0үu bê tông sau khi nén 38

+uQK7KLӃt bӏ ÿR3RVL7HVW$7-M Adhesion Tester 39

+uQKD 'өng cө khoan mүXÿѭӡng kính 20mm b)Keo Fischer Fis EM 390S c) DoOO\ÿѭӧc dán lên mүXÿѭӧFÿӏnh vӏ 40

+uQK6ѫÿӗ mô tҧ kiӇPWUDNpRÿӭt thӱ bám dính nӅn 40

+uQKD 7KtQJKLӋm kéo mүu b) Mүu sau khi kéo 40

+uQK Mô tҧ vӏ trí mүu thí nghiӋm 41

+uQK6ѫÿӗ mô tҧ kéo bám dính giӳa hai lӟp bê tông in 3D 41

+uQKD 6LNDGXUE 7KLӃt bӏ ÿR0DWHVW( 42

+uQK Dán mүu bê tông lên tҩm nӅn và dán dolly lên mүu bê tông 42

+uQK0үu sau khi kéo 42

+uQK3KkQWtFKEҵng phҫn mӅm Image J 43

+uQK7KtQJKLӋm in bê tông 3D tӹ lӋ N/CKD 0,32 44

+uQK7KtQJKLӋm In bê tông 3D tӹ lӋ N/CKD 0,34 45

+uQK7KtQJKLӋm In bê tông 3D tӹ lӋ N/CKD 0,36 45

+uQK,QErW{QJYjGQJFӑ quét các lӟp hӗ [LPăQJWUrQEӅ mһWErW{QJÿmLQ 46

+uQK7KtQJKLӋPÿӝ OѭXÿӝng bàn dҵn 46

+uQKĈRWKӡi gian ninh kӃt cӫa hӛn hӧp bê tông 48

+uQKҦQKKѭӣng cӫa tӹ lӋ tӯ 0,4 ± ÿӃQÿѭӡQJNtQKÿӝ chҧy xòe 49

+uQKĈӝ chҧy xòe có hiӋQWѭӧQJWiFKQѭӟc 49

+uQKĈѭӡQJNtQKÿӝ chҧy xòe cӫa mүu P1, P2, P3 và P4 50 +uQK.Ӄt quҧFѭӡQJÿӝEiPGtQKJLӳa các lӟp bê tông in 3D ӣ 3,7 và 28 ngày tuәi 51 +uQK7Ӎ sӕ FѭӡQJÿӝ bám dính giӳa các lӟp bê tông in 3D mүu P1, P2, P3 và P4 khi so vӟi mүXÿӕi chӭng 3DP 52 +uQKĈѭӡQJNtQKÿӝ chҧ\YjFѭӡQJÿӝ bám dính giӳa các lӟp bê tông in 3D ӣ 28 ngày tuәi 54 +uQK.Ӄt quҧ diӋn tích bám dính và lӛ rӛng cӫa mүu 3DP, P1, P2, P3 và P4 55 +uQKD 0үu không sӱ dөng lӟp quét hӗ b) Mүu sӱ dөng sӱ dөng lӟp quét hӗ 56 +uQK&ѭӡQJÿӝ chӏu nén cӫa các mүu P1, P2, P3 và P4 57 +uQK &ѭӡQJÿӝ chӏXQpQYjFѭӡQJÿӝ bám dính giӳa các lӟp bê tông in 3D ӣ 3 ngày tuәi 59 +uQK&ѭӡQJÿӝ chӏXQpQYjFѭӡQJÿӝ bám dính giӳa các lӟp bê tông in 3D ӣ 7 ngày tuәi 59 +uQK&ѭӡQJÿӝ chӏXQpQYjFѭӡQJÿӝ bám dính giӳa các lӟp bê tông in 3D ӣ 28 ngày tuәi 60 +uQK.Ӄt quҧ FѭӡQJÿӝ NpRÿӭt thӱ bám dính nӅn cӫa các mүu 3DP, P1, P2, P3 và P4 ӣ 3, 7 và 28 ngày tuәi 61 +uQK7Ӎ sӕ FѭӡQJÿӝ NpRÿӭt thӱ bám dính cӫa các mүu P1, P2, P3 và P4 khi so vӟi mүu 3PD 62 +uQK&ѭӡQJÿӝ NpRÿӭt thӱ bám dính nӅQYjFѭӡQJÿӝ bám dính giӳa các lӟp bê tông in 3D ӣ 3 ngày tuәi 63 +uQK&ѭӡQJÿӝ NpRÿӭt thӱ bám dính nӅQYjFѭӡQJÿӝ bám dính giӳa các lӟp bê tông in 3D ӣ 7 ngày tuәi 63 +uQK&ѭӡQJÿӝ NpRÿӭt thӱ bám dính nӅQYjFѭӡQJÿӝ bám dính giӳa các lӟp bê tông in 3D ӣ 28 ngày tuәi 64

Tuy nKLrQÿӇNKҳFSKөFQKӳQJYҩQÿӅWUrQErW{QJLQ'OjPӝWJLҧLSKiSFyWKӇORҥLEӓYLӋFVӱGөQJYiQNKX{QQyFyNKҧ QăQJOjPJLҧPÿiQJNӇ chi phí xây dӵQJYjOjPWăQJWӕFÿӝ xây dӵQJ+ѫQQӳDYLӋFErW{QJLQ'Wӵ ÿӝng hóa thay thӃ rҩt nhiӅu các công viӋc xây dӵQJӣQKӳQJQѫLQJX\KLӇPOjPFҧLWKLӋn an toàn lao ÿӝQJ1JRjLUDFzQWăQJWKrPNKҧQăQJViQJWҥRFKRFiFQKjNLӃQWU~FVѭÿѭӧFWӵGRWKLӃWNӃQKӳQJSKҫQSKӭFWҥSPjWUѭӟFÿk\FzQKҥQFKӃ0һFGNӻWKXұWVӕ hóa trong xây dӵng là mӝt sӵ phát triӇn mang tính cách mҥQJQKѭQJErW{QJLQ'Ojkhông phҧi không có nhӳng hҥn chӃUjRFҧQYүQFKѭDÿѭӧFYѭӧWTXD6ӵOLrQNӃWEiPGtQKJLӳDKDLOӟSErW{QJ'ÿѭӧFFRLOjÿLӇP \ӃXQKҩWGREӅPһWWLӃS[~FJLӳDKDLOӟSErW{QJLQEӏNK{Yj[Xҩt hiӋQOӛUӛQJWUrQEӅ mһt lӟp in bê tông do khҭXÿӝ cҩu kiӋn dài, thӡi tiӃt và thӡLJLDQWUuKRmQOjPҧQKKѭӣQJÿӃQWtQKFKҩWFѫKӑF/ҩ\QJXӗQFҧPKӭQJWӯNӻWKXұWW{WUiW WѭӡQJVӱGөQJKӗGҫXÿӇTXpWOrQFiFEӅPһWYӏWUtGҫPFӝWErW{QJOjPWăQJOLrQNӃWEiPGtQKJLӳDErW{QJYjOӟSYӳD

3 ĈӔ,7ѬӦ1*9¬3+Ҥ09,1*+,Ç1&Ӭ8 3.1 ĈӕLWѭӧng nghiên cӭu

ĈӅWjLQj\QJKLrQFӭXVӱGөQJEӕn loҥi hӗ [LPăQJWURQJÿyFyEDORҥi hӗ xi PăQJVӱ dөng phө gia làm lӟSWUXQJJLDQÿӇ WăQJFѭӡng bám dính giӳa các lӟp bê tông in 3D, phө gia sӱ dөng là Sikalatex TH và Sikament R7N

tông in 3D và các loҥi hӗ [LPăQJÿӃQFѭӡQJÿӝ bám dính giӳa các lӟp in bê tông 3D ӣ ÿӝ tuәi 3, 7 và 28 ngày

4 é1*+Ƭ$1*+,Ç1&ӬU 4.1 éQJKƭDNKRDKӑc

Cung cҩp cho cӝQJÿӗng nghiên cӭu các dӳ liӋu và góp phҫn làm sáng tӓ vӅ FѫFKӃ bám dính giӳa các lӟp bê tông in 3D bҵng cách sӱ dөng các loҥi hӗ [LPăQJlàm lӟp trung gian thông qua thí nghiӋPFѭӡQJÿӝ bám dính giӳa các lӟp bê tông in 3D

4.2 éQJKƭDWKӵc tiӉn

Các kӃt quҧ WKXÿѭӧFÿһt biӋt quan trӑng giúp phát triӇn cho viӋc áp dөng lӟp trung gian hӗ [LPăQJFKRFiFFҩu kiӋn in bê tông lӟn dүQÿӃn thӡi gian in lӟp tiӃp theo bӏ kéo dài và khi gһp sӵ cӕ mҩW ÿLӋn trong thi công làm cho bӅ mһt bê tông không bӏ khô giúp cҧi thiӋn bám dính và giҧm thiӇu lӛ rӛng cӫa các lӟp bê tông in 3D

hiӋn nay bao gӗPKjQJNK{QJYNJWUө, ô tô, y tӃ và nhiӅu ngành công nghiӋp khác

ÿӝQJKyDQKѭFiFQJKjQKF{QJQJKLӋSNKiFFiFKWUӝQYjÿ~FErW{QJWKHRSKѭѫQJSKiSWUX\ӅQWKӕQJÿѭӧFWKD\WKӃEҵQJFiFWҩPErW{QJÿ~FVҷQ7X\QKLrQÿӇFҧLWKLӋQFKҩWOѭӧQJWKӡLJLDQFKLSKtYjFiFWiFÿӝQJҧQKKѭӣQJÿӃQP{LWUѭӡQJP{KuQK[k\GӵQJEҵQJPi\LQYұWOLӋXErW{QJ'UDÿӡL

chiӃm 35-50% tәng chi phí xây dӵng và tӕn 50-75% tәng thӡi gian thi công [3]1JKjQK F{QJ QJKLӋS [k\ GӵQJ ӣ QѭӟF $QK VҧQ [XҩW  WULӋu tҩQ FKҩW WKҧL [k\GӵQJYjSKiGӣKjQJQăPWURQJÿyFyÿHPÿLFK{QOҩp, 40% khai hoang và ÿѭӧc nghiӅQÿӇ tái sӱ dөng [4]6ӱGөQJErW{QJLQ'PDQJQKLӅXOӧLtWYӅPһWNLQKWӃP{LWUѭӡQJNӃWFҩXYj[k\GӵQJFiFGӵiQNKiFQKDX[2], [5] viӋc giҧPFKLSKtYiQNKX{QYjQKkQF{QJPDQJQKLӅXOӧLtFKYӅNLQKWӃ Bê tông in 3D giúp tiӃt kiӋm thӡi gian xây dӵQJFKRGӵiQNKҧQăQJWKLӃWNӃWӕLѭXPj[k\GӵQJWUX\ӅQWKӕQJFzQKҥQFKӃYLӋFWLӃWNLӋPYұWOLӋXPDQJOӧLtFKFKRP{LWUѭӡQJYjJL~SFҧLWKLӋQÿҧPEҧRDQWRjQODRÿӝQJ

ĈӇÿѭӧFӭQJGөQJYjKLӇXU}KѫQYӅErW{QJLQ'ÿmÿѭӧFWKtQJKLӋPErW{QJWURQJWUҥQJWKiLGҿRFӭQJKuQKGҥQJ SKKӑSYj ÿLӅXNKLӇQLQ[5], [6]7tQKGҿRFyWKӇFKRWKҩ\ӭQJ[ӱFӫDErW{QJSKөWKXӝFYjRWKӡLJLDQWKD\ÿәLKjQKYLO~FEDQÿҫXLQYjFXӕLTXiWUuQKLQYҩQÿӅpSÿQYjLQ duy trì trӑQJOѭӧng bҧn thân, biӃn dҥng tӯ nhiӅu lӟp và kiӇm soát chҩW Oѭӧng [6] Tính cӭng bao gӗm liên kӃt

Sӵ phát triӇn vӅ bê tông in 3D bҳWÿҫu vào giӳDQăPF{QJQJKӋ in 3D ÿѭӧc giӟi thiӋu trong nghành xây dӵng bӣi các nhà nghiên cӭu tҥLWUѭӡQJÿҥi hӑc Southern California [8] 1ăP  QKj QJKLrQ FӭX %HKURNK KRVKQHYLV ÿm JLӟi thiӋu mӝt kӻ thuұWFyWrQOjÿѭӡng viӅQFRQWRXUFUDIWLQJ ÿk\OjSKѭѫQJSKiS[k\các lӟp bê tông chӗng lên nhau nhӡ công nghӋ in 3D Trong suӕt quá trình in, lӟp Gѭӟi có thӡLJLDQÿyQJUҳn cho phép chӏu tҧi cӫa các lӟp bên trên mà không bӏ biӃn dҥng kӃt cҩu [9]

1ăP(QULFR'LQLÿѭӧc cҩp bҵng sáng chӃ công nghӋ D- Shape sӱ dөng kӻ thuұt phun / kӃt dính bӝt ӗ ҥt trên diӋn tích khoҧng 6m x 6m x 3m Kӻ thuұt này mһFGEDQÿҫXÿѭӧc phát triӇn vӟi hӋ thӕng liên kӃt nhӵDHSR[\VDXÿyÿѭӧFÿLӅu chӍQKÿӇ sӱ dөng các chҩt kӃWGtQKY{Fѫ&ông nghӋ Qj\ÿmÿѭӧc sӱ dөQJWKѭѫQJmҥi cho mӝt loҥt các dӵ án trong xây dӵQJYjFiFOƭQKYӵc khác bao gӗm cho rҥn san hô nhân tҥo [10]

Hình 1 2 Mӝt tác phҭPÿѭӧFLQ'ÿѭӧc làm bҵng công nghӋ D-Shape [11] 1ăP  WUѭӡQJ ÿҥi hӑc Loughborough University tiên phong trình bày

mӝt cҩu kiӋQÿѭӧc in tӯ ErW{QJ'WKHRSKѭѫQJSKiSOӟp chӗng lӟp [12]

Hình 1 3 Mӝt cҩu kiӋQÿѭӧc in có tên gӑi là Wonder Bench [12] 1ăPF{QJW\7UXQJ4XӕF:LQ6XQÿm[k\Gӵng mӝt sӕ ngôi nhà trong vòng 24 giӡ ÿӇ thӇ hiӋn kiӃn thӭc vӅ OƭQKYӵc in 3D vӟi chi phí mӛi ngôi nhà 5000 USD [10]&{QJW\:LQ6XQFNJQJÿmFKRUDPҳt tòa nhà 6 tҫQJÿѭӧc xây dӵng bҵng cách ghép tӯng cҩu kiӋn bê tông in 3D vӟi nhau [13]

Hình 1 4 Tòa nhà 6 tҫQJÿѭӧc xây dӵng bҵng bê tông 3D [13]

1ăPWUѭӡng TU Eindhoven (Eindhoven University of Technology) ӣ +j/DQÿmLQFk\FҫXÿҫu tiên ӣ Eindhoven Cây cҫXÿѭӧc in 3D thành các mҧnh và ghép vӟi nhau bҵng vӳD7Uѭӟc khi thӵc hiӋn cây cҫu thӵc tӃ, cây cҫXÿѭӧc thiӃt kӃ thӱ nghiӋm quy mô nhӓ ÿӇ kiӇm tra ӭng suҩt và biӃn dҥng [14]

Hình 1 5 Cây cҫXÿѭӧc khánh thành sau khi hoàn thành [14]

1ăPF{QJW\,FRQEXLOGÿѭӧc cҩp phép xây dӵng tҥi Mӻ Mӝt ngôi nhà ÿѭӧc in 3D vӟi mái lӧp bҵng gӛ, ngôi QKjLQ'ÿѭѫFLQӣ bang Texas Máy in 3D cӫa công ty Icon 3D sӱ dөng là loҥL Pi\ GL ÿӝng có thӇ vұn chuyӇQ ÿӃn công WUѭӡng [15]

Hình 1 61J{LQKjÿѭӧc in bӣi công ty Iconbuild [15]

1.2.2 Tình hình nghiên cӭu

Trong bê tông in 3D, viӋc không sӱ dөng ván khuôn làm cho kӃt cҩu in dӉ bӏ tәQWKѭѫQJKѫQVRYӟi kӃt cҩu xây dӵQJWK{QJWKѭӡng bӣLFiFÿLӅu kiӋn bên ngoài 7URQJWUѭӡng hӧp không có biӋQSKiSWăQJFѭӡng bám dính giӳa các lӟp khác nhau ÿѭӧFFRLOj³JyWFKkQ$FKLOOHV´Fӫa bê tông in 3D [16]

Cҧi thiӋn bám dính giӳa các lӟSErW{QJÿmÿѭӧc nghiên cӭu bӣi G.Li [17], {QJÿmVӱ dөng ba loҥi chҩt kӃWGtQKÿӇ WăQJFѭӡng liên kӃt bám dính giӳa loҥi bê tông mӟLYjErW{QJFNJWҥo thành mүu 3 lӟp

Bҧng 1 1 Tӹ lӋ cҩp phӕi chҩt kӃt dính

Loҥi chҩt

Phө gia WUѭѫQJQӣ

loҥi U

LiӅu Oѭӧng phө

gia siêu dҿo* C- chҩt

mһWErW{QJFNJFyFKLӅu dày 1-PPVDXSK~Wÿ~FPүu bê tông mӟi vào khuôn Thí nghiӋP FѭӡQJ ÿӝ kéo khi ép chҿ theo tiêu chuҭn Trung Quӕc GB-8185 ӣ ÿӝ tuәLQJj\YjQăP.Ӄt quҧ FѭӡQJÿӝ chӏu uӕQÿѭӧc lҩy giá trӏ trung bình cӫa 5 mүX1KѭFyWKӇ thҩy tӯ hình 1.7 và 1.8, khi cùng mӝt chҩt kӃWGtQKÿѭӧc sӱ dөng, FѭӡQJÿӝ bám dính cӫa các mүu bê tông tro bay ӣ tuәi 28 ngày cho có kӃt quҧ thҩp nhҩW QKѭQJ NӃt quҧ Yѭӧt trӝL KѫQFiF PүX NKiF ÿӝ tuәL  QăP 9LӋc sӱ dөng các loҥi chҩt kӃWGtQKÿӇ WăQJFѭӡng bám dính giӳa bê tông mӟLYjFNJWKuÿӅu cho kӃt quҧ FDR KѫQ PүX ÿӕi chӭng ӣ ÿӝ tuәL  QJj\ Yj  QăP 7URQJ FiF ORҥi chҩt kӃt dính sӱ dөng loҥi F ± chҩt kӃt dính cho kӃt quҧ cao nhҩt so vӟi các loҥi chҩt kӃt dính còn lҥi

ÿ~FOӟp thӭ nhҩt , mӝt lӟp mӓng vұt liӋX6%&6ÿѭӧc phӫ lên bӅ mһt trên cùng cӫa lӟp thӭ nhҩWYjVDXÿyOӟp thӭ KDLÿѭӧFÿә ngay lên trên lӟp SBCS MүXÿӕi chӭng quy trình thӵc hiӋQWѭѫQJtӵ lӟp thӭ KDLÿѭӧFÿә lên lӟp thӭ nhҩt vӟi thӡi gian trì hoãn 20 phút MүX ÿѭӧc thí nghiӋP FѭӡQJ ÿӝ kéo uӕQ  ÿLӇm sau 28 ngày bҧo Gѭӥng vӟLNtFKWKѭӟc mүu (20x20x80)mm KӃt quҧ cho thҩy (xem hình 1.9) mӝt sӵ cҧi thiӋQÿiQJNӇ khi dùng SBCS làm vұt liӋu WăQJFѭӡng liên kӃt bám dính giӳa 2 lӟS6%&6WăQJJҫn gҩSÿ{LFѭӡQJÿӝ kéo trong vùng liên kӃWWăQJWӯ 0,75 lên 1,5 MPa Mһc dù, nó vүQ tW KѫQ Pӝt nӳD FѭӡQJ ÿӝ kéo cӫa mүu vӳa nguyên khӕi là khoҧng 4 MPa, lӵc hút hóa hӑc giӳa vұt liӋu tәng hӧp SBCS và vӳa [LPăQJ-FiWÿmWăQJFѭӡQJÿiQJNӇ khҧ QăQJFKӏu kéo cӫa vӳa in 3D tӯ khoҧQJÿӃn 0,7 MPa ± 1,5 MPa Nhӳng kӃt quҧ Qj\ÿѭD6%&6WUӣ thành mӝt ӭng cӱ viên tiӅPQăQJÿӇ cҧi thiӋQFѭӡQJÿӝ lӟp bám dính yӃu cӫa bê tông in

Hình 1 9&ѭӡQJÿӝ chӏXNpRWURQJYQJWѭѫQJWiFÿӕi vӟi mүu in 3D cӫa vӳa ± vӳa và vӳDÿѭӧFWăQJFѭӡng lӟp SBCS, so vӟi mүu vӳa nguyên khӕi [18]

Trong mӝt nghiên cӭu khác, nghiên cӭX Vӱ GөQJ Kӗ [L PăQJ ELӃQ WtQK OjPOӟS WUXQJ JLDQ JLӳD  OӟS Er W{QJ LQ ' ÿӇ FҧL WKLӋQ FѭӡQJ ÿӝ bám dính (T.Marchment et al 2019)[19] 7KHR QKѭ ÿӅ WjL WKjQK SKҫQ FҩS SKӕL WURQJ QJKLrQFӭXKӛQKӧSLQ'QKѭEҧQJYӟLORҥLFiWFiWKҥWPӏQORҥLFyNtFKWKѭӟF[ҩS[Ӎ—PFiWKҥWWK{ORҥLFyNtFKWKѭӟF[ҩS[Ӎ—P;LPăQJVӱGөQJFyJӕc OPC

Bҧng 1 3 Tӹ lӋ thiӃt kӃ cӫa hӛn hӧp hӗ dӵa trên OPC

màu oxit

x 7KtQJKLӋPÿӝOѭXÿӝQJ

+ӛQKӧSLQ'YjQKӳQJKӛQKӧSKӗ [LPăQJbiӃQWtQKÿѭӧFÿREҵQJEjQÿRÿӝFKҧ\IORZWDEOH FyÿѭӡQJNtQKPPWKHRWLrXFKXҭQ$670&ĈѭӡQJNtQKÿӝFKҧ\[zHFӫDPүXÿѭӧFÿRVDXNKLWUӝQSK~WYjSK~W&iFNӃWTXҧWKXÿѭӧFWӯFiFWKtQJKLӋPÿѭӧFWUuQKEj\WURQJKuQK

Hình 1 10 KӃt quҧ ÿӝ OѭXÿӝQJFӫDKӛQKӧSLQ'YjKӗ [LPăQJ[19]

.ӃW TXҧ FKR WKҩ\ KӛQ KӧS LQ ' Fy Vӵ OӋFK PP  JLӳD  SK~W Yj  SK~W WKtQJKLӋPÿRÿѭӡQJNtQKÿӝFKҧ\[zHWKXÿѭӧFPPYjPPĈӕLYӟLKӗ[LPăQJ3DVWH-FRQWURO