Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu tính chất của bê tông cốt sợi polypropylene dùng cho công nghệ in 3D

ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP HӖ CHÍ MINH

75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA

-

NGUYӈN DUY THANH

NGHIÊN CӬU TÍNH CHҨT CӪA BÊ TÔNG CӔT SӦI POLYPROPYLENE DÙNG CHO CÔNG NGHӊ IN 3D

STUDY ON PROPERTIES OF POLYPROPYLENE CONCRETE FOR 3D PRINTING TECHNOLOGY

Chuyên ngành: Kӻ Thuұt Xây Dӵng Công Trình Dân Dөng Và Công NghiӋp Mã sӕ: 60580208

LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ

TP HӖ CHÍ MINH, WKiQJQăP

&Ð1*75Î1+ĈѬӦC HOÀN THÀNH TҤI 75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA - Ĉ+4* - HCM

Thành viên: TS Phan Hӳu Duy Quӕc 7KjQKYLrQ76%LĈӭc Vinh

ĈҤI HӐC BÁCH KHOA TP.HCM

KHOA KӺ THUҰT XÂY DӴNG

CӜNG HÒA XÃ HӜI CHӪ 1*+Ƭ$9,ӊT NAM Ĉӝc Lұp - Tӵ Do - Hҥnh Phúc

NHIӊM VӨ LUҰN VĂ17+Ҥ&6Ƭ

Hӑ và tên hӑc viên: NGUYӈN DUY THANH MSHV: 1770086 1Jj\WKiQJQăPVLQK 1ѫLVLQK/RQJ$Q Chuyên ngành: Kӻ Thuұt Xây Dӵng Công Trình Dân Dөng Và Công NghiӋp Mã sӕ: 60580208

I 7Ç1Ĉӄ TÀI: Nghiên cӭu tính chҩt cӫa bê tông cӕt sӧi Polypropylene dùng cho công nghӋ in 3D

Study on properties of Polypropylene concrete for 3D printing technology II NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG

1 Tәng quan tình hình nghiên cӭu và ӭng dөQJErW{QJLQ'WURQJYjQJRjLQѭӟc 2 Tìm hiӇXFѫVӣ lý thuyӃt vӅ các yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃQÿӝ dҿo cӫa hӛn hӧp bê

W{QJÿӃn phát triӇQFѭӡQJÿӝ bê tông

3 Nghiên cӭu các tính chҩt cӫa nguyên vұt liӋu sӱ dөQJFKRÿӅ tài

4 Khӓa sát ҧQKKѭӣng cӫDKjPOѭӧng sӧi PP, tӍ lӋ 1&.'&&.'ÿӃQÿӝ dҿo cӫDErW{QJÿӃn thӡi gian ninh kӃt cӫDErW{QJÿӃQÿӝ bӅQѭӟWÿӃn khҧ QăQJco ngót và phát triӇQFѭӡQJÿӝ chӏu nén cӫa bê tông

III NGÀY GIAO NHIӊM VӨ : 21/09/2020 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ : 03/01/2021

LӠI CҦ0Ѫ1

# "

Trong su͙t quá trình h͕c t̵p và nghiên cͱu t̩R7U˱ͥQJĈ̩i H͕c Bách Khoa 7S+&0HPÿmQK̵Qÿ˱ͫc s͹ JL~Sÿͩ tân tình cͯa Khoa KͿ Thu̵t Xây D͹ng, cͯa các Th̯\&{JLiRÿmJL̫ng d̩y giúp em có thêm ki͇n thͱc và hành trang phͭc vͭ công tác và ngh͉ nghi͏p cͯa mình

7U˱ͣc h͇t, em xin chân thành c̫P˯Q%DQJLiPKL͏X7U˱ͥng Ĉ̩i H͕c Bách Khoa Tp.HCM và các Th̯y cô giáo trong Khoa KͿ Thu̵t Xây D͹ng ÿmW̵n tình giúp em su͙t thͥLJLDQTXDYjFyF˯K͡i hoàn thành Khóa h͕c

Em xin chân thành c̫P˯QWK̯y PGS.TS TR̮19Ă1MI͈N ÿmW̵n tình giúp

ÿͩ và ch͑ d̩y cho em trong quá trình em làm Lu̵QYăQW͙t nghi͏p

Em xin c̫P˯QFiFE̩n h͕c, các anh ch͓ HPÿ͛ng h͕c ÿmJySêNL͇n trong quá trình em làm lu̵QYăQÿ͋ lu̵QYăQÿ˱ͫc t͙WK˯Q

Cu͙i cùng con xin c̫P˯Q JLDÿuQK b͙, ḿ, cùng ṱt c̫ nhͷQJQJ˱ͥLWKkQÿmOX{Qÿ͡ng viên và t̩RÿL͉u ki͏n thu̵n lͫi cho con h͕c t̵p trong su͙t thͥi gian qua

Tuy nhiên, vuÿk\Ojÿ͉ tài khoa h͕FWtQKFKX\rQP{QFDRÿzLK͗i s͹ hi͋u bi͇t t͝ng quát trong nhi͉XOƭQKY͹c và kinh nghi͏m nghiên cͱu phong phú nên sͅ có nhi͉u VDLVyWPjHPNKyWUiQKÿ˱ͫc Em mong nh̵Qÿ˱ͫc s͹ góp ý th̻ng th̷n và nh̵n xét cͯa các th̯y cô trong h͡Lÿ͛ng b̫o v͏ lu̵QYăQW͙t nghi͏p

Em xin chân thành c̫P˯Q

H͕c viên th͹c hi͏n

NGUY͌N DUY THANH

TÓM TҲT LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ

# "

7rQÿӅ tài: ³Nghiên cӭu tính chҩt cӫa bê tông cӕt sӧi Polypropylene dùng cho

công nghӋ in 3D´ 1 Tәng quan

%rW{QJÿѭӧc sӱ dөng trên toàn thӃ giӟLQKѭOjPӝt trong nhӳng vұt liӋu xây dӵng chính, cҧ tҥi chӛ Yjÿ~FVҹQĈLӅu này là do mӝt sӕ lӧi ích cӫDQyQKѭOj chi phí sҧn xuҩt thҩp, có thӇ tҥo thành nhiӅu hình dҥng khác nhau, khҧ QăQJFKӏu nhiӋWFDRYjÿӝ bӅQWѭѫQJÿӕLFDR7K{QJWKѭӡng, trong xây dӵng bҵng bê tông cӕt thép có thӇ ÿѭӧc chia thành ba thành phҫn: bê tông, ván khuôn và cӕt thép Ván khuôn có thӇ chiӃm 35-60% tәng chi phí xây dӵng và tiêu tӕn 50-75% tәng thӡi gian thi công Ngoài ra ngành công nghiӋp xây dӵng tҥo ra mӝWOѭӧng lӟQÿiQJNӇ chҩt thҧi xây dӵng Bҵng viӋc áp dөng công nghӋ in bê tông 3D sӁ có thӇ giҧPÿiQJNӇ chҩt thҧi xây dӵng, vì Oѭӧng bê tông trӝQÿѭӧc kiӇm soát cҭn thұn trong hӋ thӕng tӵ ÿӝng, các cҩu trúc bê tông in 3D có khҧ QăQJWLӃt kiӋPÿiQJNӇ chi phí xây dӵng, cҧi thiӋQQăQJVXҩt và trên hӃt, có thӇ hҥn chӃ ÿiQJNӇ WiFÿӝQJP{LWUѭӡng bҵng cách sӱ dөng ít vұt liӋu KѫQYjWҥo ra ít chҩt thҧLKѫQ

%rW{QJLQ'QKѭPӝt công nghӋ mӟi nәi lên khi vӯa có thӇ kӃt hӧp giӳa công nghӋ kӻ thuұt sӕ và công nghӋ vұt liӋu, cho phép tҥo ra nhiӅu hình dҥng kiӃn trúc khác QKDXQKѭQJNK{QJVӱ dөng cӕp pha HiӋn nay, các nghiên cӭu trên thӃ giӟLFNJQJQKѭWURQJQѭӟc vӅ bê tông in 3D vүn ÿDQJFzQNKiPӟi mҿ Ӣ luұQYăQQj\VӁ nghiên cӭu tính chҩt cӫa bê tông và bê tông cӕt sӧi Polypropylene dùng cho công nghӋ in 3D

2 Mөc tiêu nghiên cӭu

Nghiên cӭu chӃ tҥo hӛn hӧp bê tông cӕt sӧLÿӇ phөc vө công tác in Nghiên cӭXÿӝ dҿo cӫa bê tông cӕt sӧi, khҧ QăQJÿyQJUҳn, tính chҩt hӛn hӧp cӫa vӳa, sӵ phát triӇn FѭӡQJÿӝ, khҧ QăQJFKӏu tҧLѭӟW«

3 3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu

Nghiên cӭX Fѫ Vӣ khoa hӑc: ÿһF WUѭQJ WtQK OѭX ELӃn cӫa hӛn hӧp, các yӃu tӕ ҧnh Kѭӣng quá trình phát triӇQFѭӡQJÿӝ ErW{QJÿһc tính co ngót cӫa bê tông, thí nghiӋm YzQJÿRFRQJyW

Nghiên cӭu thӵc nghiӋm gӗm các công viӋc:

- ҦQKKѭӣng cӫa nguyên vұt liӋu thành phҫn ÿӃQÿӝ OѭXELӃQÿӝ OѭXÿӝng, thӡi gian ninh kӃt cӫa hӛn hӧp bê tông cӕt sӧi PP trong công nghӋ in 3D

- Nghiên cӭu tính chҩWÿӝ bӅQѭӟt cӫa bê tông cӕt sӧi PP trong công nghӋ in 3D - ҦQKKѭӣng cӫa nguyên vұt liӋu thành phҫQÿӃQFѭӡQJÿӝ chӏXQpQFѭӡQJÿӝ

chӏu uӕn cӫa hӛn hӧp bê tông cӕt sӧi PP trong công nghӋ in 3D - ҦQKKѭӣng cӫa sӧL33ÿӃn khҧ QăQJFRQJyW cӫa bê tông in 3D

4 KӃt quҧ nghiên cӭu và kӃt luұn

- KLWăQJKjPOѭӧng N/CKD tӯ 0,32 ± ÿӕi vӟi cҧ cҩp phӕi có sӧi và không sӧi trong hӛn hӧp bê t{QJLQ'ÿӝ nhӟt và ӭng suҩt chҧy giҧPÿӝ OѭXÿӝQJWăQJWKӡi gian ninh kӃWFy[XKѭӟng kéo dài, khҧ QăQJFKӏu tҧi trӑng bҧn thân và ӭng suҩt tác dөng lên mүu giҧPFѭӡQJÿӝ chӏu nén và uӕn giҧm, thӡLJLDQFRQJyWFNJQJNpRGjL - KLWăQJKjPOѭӧng sӧi PP tӯ ÿӃQÿӃn 1%, ÿӝ nhӟt và ӭng suҩt chҧy WăQJ, ÿӝ OѭXÿӝQJFy[XKѭӟng giҧPQKѭQJNK{QJQKLӅu), thӡi gian bҳWÿҫu ninh kӃt giҧm, khҧ QăQJFKӏu tҧi trӑng bҧn thân và ӭng suҩt tác dөng lên mүu tӕWKѫQNKҧ QăQJSKiWtriӇQFѭӡQJÿӝ EDQÿҫu chӏu nén cӫa mүu có sӧi tӕWKѫQPүu không sӧLFѭӡQJÿӝ chӏu uӕQWăQJWăQJNKҧ QăQJFKӕng co ngót cho bê tông

- KLWăQJKjPOѭӧng C/CKD tӯ 1 ± ÿӝ nhӟt và ӭng suҩt chҧ\WăQJÿӝ OѭXÿӝng giҧm, thӡi gian ninh kӃWWăQJNKҧ QăQJFKӏu tҧi trӑng bҧn thân và ӭng suҩt tác dөng lên mүXWăQJFѭӡQJÿӝ chӏu nén giҧm

NGUY͌N DUY THANH

ABSTRACT

# "

7rQ ÿӅ tài: ³Study on properties of polypropylene concrete for 3D printing

technology´ 1 Overview

Concrete is used worldwide as one of the main building materials, both on-site and pre-cast This is due to some of its benefits such as low manufacturing costs, being able to form a wide variety of shapes, high heat resistance and relatively high durability Usually in reinforced concrete construction can be divided into three components: concrete, formwork and reinforcement Formwork can account for 35-60% of the total construction cost and consume 50-75% of the total construction time Also the construction industry generates a significant amount of construction waste By applying 3D printing concrete technology it is possible to significantly reduce construction waste, as the amount of mixed concrete is carefully controlled in the automated system, the 3D printed concrete structures are capable of significant savings Significant construction costs, improved productivity and, above all, can significantly reduce the environmental impact by using less materials and generating less waste

3D printed concrete is an emerging technology that can combine digital technology and materials technology, allowing the creation of many different architectural shapes without using formwork Currently, the research in the world as well as in the country on 3D printed concrete is still quite new In this thesis, the properties of Polypropylene fiber reinforced concrete and concrete will be studied for 3D printing technology

2 Objectives of the study

Research and manufacture fiber-reinforced concrete mixes for printing Studying the ductility of fiber-reinforced concrete, the curing capacity, the mixed properties of the mortar, the strength development, the ability to withstand wet loads,

3 Research Methods

Scientific research: rheological characteristics of the mixture, factors affecting the development of concrete strength, concrete shrinkage properties, shrinkage ring test Experimental research includes the following jobs:

- The influence of the component materials on the rheology, fluidity, setting time of the PP fiber reinforced concrete mixture in 3D printing technology - Study on the wet strength properties of PP fiber reinforced concrete in 3D

printing technology

- The influence of the component materials on the compressive strength, flexural strength of the PP fiber reinforced concrete mixture in 3D printing technology

- The influence of PP fiber on shrinkage of 3D printed concrete

4 Research results and Conclusions

- When the N/CKD content increases from 0,32 to 0,38 for both fiber and fiber-free blends in 3D printed concrete mixes, viscosity and yield stress decrease, fluidity increases, setting time tends to be prolonged, self-load capacity and stress on the specimen decrease, compressive and flexural strength decreases, shrinkage time is also prolonged

- When the PP fiber content increases from 0% to 0,5% to 1%, the viscosity and yield stress increase, the fluidity tends to decrease (but not much), the setting time is reduced, the tolerance better self-load and stress on the sample, better ability to develop the compressive initial strength of the fiber sample than the non-fiber sample, increased flexural strength, and increased resistance to shrinkage for concrete - When the C/CKD content increases from 1-2, the viscosity and yield stress increase, the fluidity decreases, the setting time increases, the ability to bear the self-load and the stress on the sample increases, the strength of bearing reduced compression

Student

NGUY͌N DUY THANH

CÁC NGHIÊN CӬU TRÊN THӂ GIӞI Vӄ BÊ TÔNG IN 3D 2

1.2.1 Giӟi thiӋu vӅ bê tông in 3D 2

2.1.2 Các yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃQOѭXELӃn cӫa hәn hӧp bê tông 19

CÁC YӂU TӔ Ҧ1++ѬӢNG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIӆ1&ѬӠ1*ĈӜ BÊ TÔNG 26

2.2.1 ҦQKKѭӣng cӫa tӹ lӋ 1ѭӟF;LPăQJ1; ÿӃn sӵ phát triӇQFѭӡQJÿӝ cӫa

bê tông 26

2.2.2 ҦQKKѭӣng cӫa cӕt liӋXÿӃn sӵ phát triӇQFѭӡQJÿӝ cӫa bê tông 27

2.2.3 ҦQKKѭӣng cӫa phө JLDNKRiQJÿӃn sӵ phát triӇn cӫDFѭӡQJÿӝ bê tông 28

2.2.4 Các tác nhân ҧQKKѭӣQJÿӃn thӡi gian ninh kӃt cӫa bê tông 29

2.2.5 ҦQKKѭӣng cӫa cӕt sӧLÿӃQFѭӡQJÿӝ bê tông 30

ĈҺC TÍNH CO NGÓT CӪA BÊ TÔNG 33

2.3.1 Khái niӋm [16] 33

2.3.2 &ѫFKӃ lý hóa cӫa co ngót bê tông [16] 34

2.3.3 Các yӃu tӕ cҧi thiӋn tính kháng co ngót 37

THÍ NGHIӊM VÒNG CO NGÓT 39

2.4.1 Thí nghiӋPÿRFRQJyWWKHRWLrXFKXҭn ASTM C1581 [22] 39

2.4.2 BiӃn dҥng xҧy ra trong vòng co ngót (bê tông và thép) 41

2.4.3 Áp dөng lý thuyӃWÿjQKӗLÿӇ tính tӕFÿӝ phát triӇn ӭng suҩt Gѭ 42

2.4.4 Các yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn kӃt quҧ ÿRFRQJyW>@ 44

Hӊ NGUYÊN VҰT LIӊ89¬3+ѬѪ1*3+È37+ËNGHIӊM 46

THӴC NGHIӊM CÁC TÍNH CHҨT CӪA Hӊ NGUYÊN VҰT LIӊU 46

QUÁ TRÌNH THÍ NGHIӊM 53

3.3.1 Quy trình thí nghiӋm 53

3.3.2 3KѭѫQJSKiSWKtQJKLӋm 53

KӂT QUҦ NGHIÊN CӬU VÀ BIӊN LUҰN 72

Ҧ1++ѬӢNG CӪA NGUYÊN VҰT LIӊU THÀNH PHҪ1Ĉӂ1ĈӜ /Ѭ8BIӂN HӚN HӦP BÊ TÔNG CӔT SӦI PP TRONG CÔNG NGHӊ IN 3D 72

Ҧ1++ѬӢNG CӪA NGUYÊN VҰT LIӊU THÀNH PHҪ1Ĉӂ1ĈӜ /Ѭ8ĈӜNG HӚN HӦP BÊ TÔNG CӔT SӦI TRONG CÔNG NGHӊ IN 3D 75

Ҧ1++ѬӢNG CӪA NGUYÊN VҰT LIӊU THÀNH PHҪ1ĈӂN THӠI GIAN NINH KӂT HӚN HӦP BÊ TÔNG IN 3D 78

NGHIÊN CӬU TÍNH CHҨ7ĈӜ Bӄ1ѬӞT CӪA BÊ TÔNG CӔT SӦI PP TRONG CÔNG NGHӊ IN 3D 81

Ҧ1++ѬӢNG CӪA NGUYÊN VҰT LIӊU THÀNH PHҪ1Ĉӂ1&ѬӠNG ĈӜ CHӎU NÉN CӪA BÊ TÔNG CӔT SӦI TRONG CÔNG NGHӊ IN 3D 85

Ҧ1++ѬӢNG CӪA NGUYÊN VҰT LIӊU THÀNH PHҪ1Ĉӂ1&ѬӠNG ĈӜ CHӎU UӔN CӪA BÊ TÔNG CӔT SӦI PP TRONG CÔNG NGHӊ IN 3D 91

KӂT QUҦ SӴ Ҧ1++ѬӢNG CӪA SӦ,33ĈӂN KHҦ 1Ă1*&21*Ï7CӪA BÊ TÔNG IN 3D 94

KӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ 104

KӂT LUҰN 104

5.1.1 KӃt luұn tӯ thí nghiӋm cӫa luұQYăQ 104

5.1.2 Hҥn chӃ cӫa nghiên cӭu 105

KIӂN NGHӎ 105

TÀI LIӊU THAM KHҦO 107

LÝ LӎCH TRÍCH NGANG 110

DANH MӨC CÁC KÝ HIӊU, CÁC CHӲ VIӂT TҲT

DANH SÁCH HÌNH VӀ

Hình 1-1: Máy in Contour crafting [2] 4

Hình 1-2: HӋ thӕng máy in D-Shape [2] 5

Hình 1-3: Tác phҭPÿLrXNKҳFLQ'ÿѭӧc chӃ tҥo bӣi công nghӋ D-Shape [2] 5

Hình 1-4: CҩXWU~FWѭӡng in 3D do nhóm 3DPrinthuset thӵc hiӋn.[2] 6

Hình 1-5: ҦQKKѭӣng hàm Oѭӧng phө gia siêu dҿo 0,5%-2% ÿӃn Fѭӡng ÿӝ chӏu cҳt cӫa hӛn hӧp 4 [3] 9

Hình 1-6: ҦQKKѭӣng hàm Oѭӧng phө gia làm chұm thӡi gian ninh kӃt vӟi hӛn hӧp 4 [3] 9

Hình 1-7: ҦQKKѭӣng hàm Oѭӧng phө gia làm kéo dài thӡi gian ninh kӃt vӟi hӛn hӧp 4 [3] 10

Hình 1-8: ҦQKKѭӣng liӅu dùng phө gia siêu dҿRÿӃn khҧ QăQJOjPYLӋc vӟi thӡi gian [3] 11

Hình 1-9: ҦnKKѭӣng liӅu dùng phө gia siêu dҿRÿӃn thӡi gian mӣ [3] 11

Hình 1-10: ҦQKKѭӣng liӅu dùng phө làm chұm thӡi gian ninh kӃWÿӃn thӡi gian [3] 12

Hình 1-11: ҦQKKѭӣng liӅu dùng phө làm giҧm thӡi gian ninh kӃWÿӃn thӡi gian mӣ [3] 12

Hình 1-12: Khҧ QăQJ[k\Gӵng hӛn hӧp ӣ FѭӡQJÿӝ chӏu cҳt 0,55 kPa [3] 13

Hình 1-13: Bӝ thӱ nghiӋPÿӝ bӅQѭӟt (bên trái), cách thiӃt lұSFiFKÿRÿӝ bӅQѭӟt [4] 15

Hình 1-14: Quan hӋ ӭng suҩt ± biӃn dҥng 17

Hình 2-1: Ҧnh phóng to cӫa tro bay [9] 22

Hình 2-6ѫÿӗ ӭng suҩt biӃn dҥng cӫa bê tông cӕt sӧi 33

Hình 2-7: Thành phҫn biӃn dҥng co ngót cӫa bê tông [16] 35

Hình 2-8: VӃt nӭt gây ra bӣi co ngót dҿo [17] 35

Hình 2-9: Áp lӵc mao dүn trong các lӛ rӛng khi xҧy ra sӵ ED\KѫLQѭӟc [19] 36

Hình 2-10: Sӵ làm viӋc cӫa cӕt sӧi [21] 38

Hình 2-11: Mô hình biӇu diӉn áp lӵc nén cӫa vòng bê tông lên vòng thép [23] 39

Hình 2-éQJKƭDKuQKKӑc cӫa hӋ sӕ tӕFÿӝ biӃn dҥng 40

Hình 2-13: Ӭng suҩWÿjQKӗi tҥi mһt tiӃp xúc cӫa bê tông và thép [23] 42

Hình 2-14: Thép chӏu nén và bê tông chӏu kéo trong vòng co ngót 42

Hình 2-15: Phân tích ӭng suҩt trong vòng co ngót [23] 43

Hình 2-16: Ӭng suҩt phân bӕ WURQJKDLWUѭӡng hӧSErW{QJFRQJyWÿӅu (trái) 44

Hình 3-;LPăQJ1JKL6ѫQ3&ÿѭӧc sӱ dөng trong thí nghiӋm 46

Hình 3-&iWV{QJÿѭӧc sӱ dөng trong phòng thí nghiӋm 47

Hình 3-3: Thành ph̯n h̩t cͯa cát sông 48

Hình 3-7URED\ÿѭӧc sӱ dөng trong phòng thí nghiӋm 48

Hình 3-6LOLFDIXPHÿѭӧc sӱ dөng trong phòng thí nghiӋm 49

Hình 3-11: 'DRÿӝQJWLrXELӇX cӫa tӕFÿӝ quay (: ) vӟi thӡi gian.[27] 56

Hình 3-12 &iFKWKXÿѭӧc các tham sӕ giá trӏ Y và giá trӏ V trong thӱ nghiӋPÿѭӡng cong dòng chҧy.[27] 57

Hình 3-13: Giao diӋn phҫn mӅPÿROѭXELӃn cӫa máy ICAR Plus.[27] 58

Hình 3-14 Thí nghiӋPÿROѭXELӃn bҵng máy ICAR Plus 58

Hình 3-15: Bàn dҵn 59

Hình 3-16ĈRÿӝ xòe cӫa hӛn hӧp 59

Hình 3-17: Thí nghiӋPÿRÿӝ bӅQѭӟt 60

Hình 3-186ѫÿӗ cҩu tҥo dөng cө thӱ xuyên 61

Hình 3-19: DөnJFXÿRWKӡi gian ninh kӃt 62

Hình 3-20.KX{Qÿ~FPүu sӱ dөng trong thí nghiӋm 63

Hình 3-21: MүXVDXNKLÿ~F 64

Hình 3-22'ѭӥng hӝ mүXWUѭӟc khi tháo khuôn 64

Hình 3-23: Dѭӥng hӝ mүu sau khi tháo khuôn 65

Hình 3-24: Máy nén ADR Touch Control Pro 3000 Auto BS EN ELE 65

Hình 3-25: MүXWUѭӟc và sau khi nén 66

Hình 3-26: Máy uӕn Phoenix Pisces 67

Hình 4-1: BiӇXÿӗ ӭng suҩt cҳt Wo vӟi tӍ lӋ C/CKD là 1:1 73

Hình 4-2: BiӇXÿӗ ÿӝ dҿo nhӟt µ vӟi tӍ lӋ C/CKD là 1:1 73

Hình 4-3: BiӇXÿӗ ӭng suҩt cҳt Wo vӟi tӍ lӋ C/CKD là 2:1 74

Hình 4-4: BiӇXÿӗ ÿӝ dҿo nhӟt µ vӟi tӍ lӋ C/CKD là 2:1 74

Hình 4-5: BiӇXÿӗ ÿӝ OѭXÿӝng ӭng vӟi tӍ lӋ C/CKD là 1:1 77

Hình 4-6: BiӇXÿӗ ÿӝ OѭXÿӝng ӭng vӟi tӍ lӋ C/CKD là 2:1 77

Hình 4-7: BiӇXÿӗ thӡi gian ninh kӃt hӛn hӧp ӭng vӟi tӍ lӋ C/CKD là 1:1 79

Hình 4-8: BiӇXÿӗ thӡi gian ninh kӃt hӛn hӧp ӭng vӟi tӍ lӋ C/CKD là 2:1 80

Hình 4-9: BiӇXÿӗ ÿӝ giҧm chiӅu cao do trӑng Oѭӧng bҧn thân gây ra ӭng vӟi tӍ lӋ C/CKD là 1:1 82

Hình 4-10: BiӇXÿӗ ÿӝ giҧm chiӅu cao do trӑQJOѭӧng bҧn thân gây ra ӭng vӟi tӍ lӋ C/CKD là 2:1 83

Hình 4-11: BiӇXÿӗ ӭng suҩt lӟn nhҩt tác dөng lên mүXÿӇ mүu có thӇ chӏXÿѭӧc vӟi C/CKD là 1:1 83

Hình 4-12: BiӇXÿӗ ӭng suҩt lӟn nhҩt tác dөng lên mүXÿӇ mүu có thӇ chӏXÿѭӧc vӟi C/CKD là 2:1 84

Hình 4-13: BiӇXÿӗ FѭӡQJÿӝ chӏu nén 1 ngày - C/CKD là 1:1 87

Hình 4-14: BiӇXÿӗ FѭӡQJÿӝ chӏu nén 3 ngày - C/CKD là 1:1 87

Hình 4-15: BiӇXÿӗ FѭӡQJÿӝ chӏu nén 7 ngày - C/CKD là 1:1 88

Hình 4-16: BiӇXÿӗ FѭӡQJÿӝ chӏu nén 28 ngày - C/CKD là 1:1 88

Hình 4-17: BiӇXÿӗ FѭӡQJÿӝ chӏu nén 1 ngày - C/CKD là 2:1 89

Hình 4-18: BiӇXÿӗ FѭӡQJÿӝ chӏu nén 3 ngày - C/CKD là 2:1 89

Hình 4-19: BiӇXÿӗ FѭӡQJÿӝ chӏu nén 7 ngày - C/CKD là 2:1 90

Hình 4-20: BiӇXÿӗ FѭӡQJÿӝ chӏu nén 28 ngày - C/CKD là 2:1 90

Hình 4-21: BiӇXÿӗ FѭӡQJÿӝ chӏu uӕn 28 ngày - C/CKD là 1:1 93

Hình 4-22: BiӇXÿӗ FѭӡQJÿӝ chӏu uӕn 28 ngày - C/CKD là 2:1 93

Hình 4-23: BiӃn dҥng cӫa vòng thép vӟi cҩp phӕi 0% PP, C/CKD là 1:1 95

Hình 4-24: BiӇu dҥng cӫa vòng thép vӟi cҩp phӕi 0,5% PP, C/CKD là 1:1 96

Hình 4-25: BiӇXÿӗ thӇ hiӋn hӋ sӕ tӕFÿӝ biӃn dҥng cӫa mүu vӟi cҩp phӕi 0% PP, N/CKD =0,32, C/CKD là 1:1 97

Hình 4-26: BiӇXÿӗ thӇ hiӋn hӋ sӕ tӕFÿӝ biӃn dҥng cӫa mүu vӟi cҩp phӕi 0% PP, N/CKD =0,34, C/CKD là 1:1 97

Hình 4-27: BiӇXÿӗ thӇ hiӋn hӋ sӕ tӕFÿӝ biӃn dҥng cӫa mүu vӟi cҩp phӕi 0% PP, N/CKD =0,36, C/CKD là 1:1 98

Hình 4-28: BiӇXÿӗ thӇ hiӋn hӋ sӕ tӕFÿӝ biӃn dҥng cӫa mүu vӟi cҩp phӕi 0% PP, N/CKD =0,38, C/CKD là 1:1 98

Hình 4-29: BiӇXÿӗ thӇ hiӋn hӋ sӕ tӕFÿӝ biӃn dҥng cӫa mүu vӟi cҩp phӕi 0,5% PP, N/CKD =0,32, C/CKD là 1:1 99

Hình 4-30: BiӇXÿӗ thӇ hiӋn hӋ sӕ tӕFÿӝ biӃn dҥng cӫa mүu vӟi cҩp phӕi 0,5% PP, N/CKD =0,34, C/CKD là 1:1 99

Hình 4-31: BiӇXÿӗ thӇ hiӋn hӋ sӕ tӕFÿӝ biӃn dҥng cӫa mүu vӟi cҩp phӕi 0,5% PP, N/CKD =0,36, C/CKD là 1:1 100

Hình 4-32: BiӇXÿӗ thӇ hiӋn hӋ sӕ tӕFÿӝ biӃn dҥng cӫa mүu vӟi cҩp phӕi 0,5% PP, N/CKD =0,38, C/CKD là 1:1 100

Hình 4-33: Ӭng suҩt kéo trong vòng bê tông vӟi cҩp phӕi 0% PP, C/CKD là 1:1 102 Hình 4-34: Ӭng suҩt kéo trong vòng bê tông vӟi cҩp phӕi 0,5% PP, C/CKD là 1:1 102

Bҧng 1-5: Thành phҫn hӛn hӧp bê tông tӯng cҩp phӕi 16

Bҧng 1-6: KӃt quҧ nén cӫa bê tông 17

Bҧng 2-1: Tính chҩt cӫa mӝt sӕ loҥi sӧLÿѭӧc dùng trong bê tông 30

Bҧng 2-ĈiQKJLiNKҧ QăQJNKiQJFRQJyWFӫa cҩp phӕi thӵc nghiӋm 41

Bҧng 3-1: Các chӍ WLrXFѫOêFӫD[LPăQJ1JKL6ѫQ3&>@ 46

Bҧng 3-2: Các chӍ WLrXFѫOêFӫa cát sông 47

Bҧng 3-3: Tәng hӧp kӃt quҧ thí nghiӋm cӫa tro bay 48

Bҧng 3-4: Thành phҫn hóa cӫa tro bay (%) 49

Bҧng 3-5: Tәng hӧp kӃt quҧ thí nghiӋm cӫa Silicafume 49

Bҧng 3-6: Thành phҫn hóa hӑc cӫa silica fume 49

Bҧng 3-7: Thông sӕ Sikament R7N 50

Bҧng 3-8: Thông sӕ kӻ thuұt sӧi PP 51

Bҧng 3-9: Bҧng tính cҩp phӕi 1 - Sӧi PP / CKD = 0% (theo 1 m3) 52

Bҧng 3-10: Bҧng tính cҩp phӕi 2 - Sӧi PP / CKD = 0,5% (theo 1 m3) 52

Bҧng 3-11: Bҧng tính cҩp phӕi 3 - Sӧi PP / CKD = 1,0% (theo 1 m3) 52

Bҧng 3-12: Quy trình thí nghiӋm vòng co ngót theo ASTM C1581 70

Bҧng 4-1: KӃt quҧ thí nghiӋPÿROѭXELӃn 72

Bҧng 4-2: KӃt quҧ thí nghiӋPÿӝ OѭXÿӝng hӛn hӧp bê tông 76

Bҧng 4-3: KӃt quҧ thí nghiӋm thӡi gian ninh kӃt hӛn hӧp bê tông 79

Bҧng 4-4: KӃt quҧ thí nghiӋPÿӝ bӅQѭӟt 81

Bҧng 4-5: KӃt quҧ thí nghiӋPFѭӡQJÿӝ chӏu nén 86

Bҧng 4-6: KӃt quҧ thí nghiӋPFѭӡQJÿӝ chӏu uӕn 92

Bҧng 4-7: Tuәi nӭt và tuәi nӭt thӵc cӫa các cҩp phӕi thí nghiӋm 94

Bҧng 4-8: Khҧ QăQJNKiQJQӭt cӫa cҩp phӕi thí nghiӋm 101

Bҧng 5-1: Giá trӏ mӝt sӕ chӍ tiêu có thӇ in 3D 105

TӘNG QUAN

ĈҺT VҨ1Ĉӄ

Xây dӵng là mӝt trong nhӳng ngành lӟn nhҩt cӫa nӅn kinh tӃ thӃ giӟi vӟi 10 nghìn tӹ ÿ{WѭѫQJÿѭѫQJYӟi 13% tәng GDP Tuy nhiên, xây dӵng cho thҩy sӵ kém hiӋu quҧ so vӟi các ngành khác Trong mӝt sӕ ÿLӅu kiӋQFѫVӣ hҥ tҫng và công nghiӋp xây dӵng nhà ӣ bӏ chұm trӉ YjNK{QJÿiSӭQJÿѭӧc yêu cҫu toàn cҫu

KhӕLOѭӧQJKjQJQăP cӫa bê tông thì chҥm tӟi gҫn 30 tӹ tҩn trên thӃ giӟi ± chiӃm rҩt nhiӅu cho vұt liӋu xây dӵng Tuy nhiên bê tông chӍ ÿyQJYDLWUzPӝt phҫn bӣi vì cӕp pha chiӃm tӟi 35% - 60% tәng giá trӏ xây dӵng bê tông Cӕp pha là mӝt kӃt cҩu tҥm thӡLÿӇ tҥo hình cho bê W{QJѭӟt ± WK{QJWKѭӡng cӕSSKDÿѭӧc làm bҵng gӛ Cӕp pha ÿѭӧc xem là mӝt sӵ lãng phí rҩt nhiӅu bӣi vì nó sӁ bӏ vӭt bӓ VDXNKLErW{QJÿmÿyQJrҳn Theo mӝt nghiên cӭu tӯ QăPWәng sӵ lãng phí trên thӃ giӟLÿѭӧc tҥo ra là do ngành xây dӵng mà cӕp pha gӛ ÿyQJYDLWUzWROӟQ7KrPYjRÿyYLӋFÿә bê tông vào cӕp pha thì sӁ giӟi hҥn sӵ sáng tҥo vӅ kiӃQWU~FÿӇ xây dӵng các dҥng hình hӑc khác nhau Không giӕQJQKѭFiFKWLӃp cұn mӟi trong viӋFÿә bê tông vào khuôn, in 3D (3D concrete printing ± 3DCP) nhѭPӝt công nghӋ nәi lên mà kӃt hӧp giӳa công nghӋ NƭWKXұt sӕ và công nghӋ vұt liӋu cho phép tҥo ra nhiӅu hình dҥng mà không sӱ dөng cӕp pha 3DCP là mӝt công nghӋ sҧn xuҩt mà xây dӵng theo tӯng lӟp cӫa vұt liӋu Bҵng viӋc áp dөng công nghӋ in bê tông 3D sӁ có thӇ giҧPÿiQJNӇ chҩt thҧi xây dӵQJYuOѭӧng bê tông trӝQÿѭӧc kiӇm soát cҭn thұn trong hӋ thӕng tӵ ÿӝng, các cҩu trúc bê tông in 3D có khҧ QăQJWLӃt kiӋPÿiQJNӇ chi phí xây dӵng, cҧi thiӋQQăQJsuҩt và trên hӃt, có thӇ hҥn chӃ ÿiQJNӇ WiFÿӝng môi WUѭӡng bҵng cách sӱ dөng ít vұt liӋXKѫQYjWҥo ra ít chҩt thҧLKѫQ [1]

Bê tông in 3D có Fѫ hӝi cách mҥng hóa ngành công nghiӋp xây dӵng Bҵng cách sӱ dөng quy trình in 3D, ÿLӅu này có thӇ cho phép mang lҥi nhiӅu lӧi ích liên quan ÿӃn các khía cҥnh kinh tӃ, kӃt cҩu, môi WUѭӡng và xây dӵng cho nhiӅu loҥi dӵ án Có rҩt nhiӅu ӭng dөng cho bê tông in 3D bao gӗm các cҩu kiӋn QKѭin Wѭӡng, cӝt, yӃu tӕ ÿ~F sҹn, cҩu trúc kiӃn trúc,

7Uѭӟc khi ÿѭӧc ӭng dөng rӝng rãi, nhiӅu OƭQKYӵc cҫn ÿѭӧc tiӃn hành thӱ nghiӋm ÿӇ hiӇu rõ KѫQ vӅ bê tông in 3D Mӝt trong nhӳQJOƭQKYӵc này bao gӗm: giҧi quyӃt các vҩn ÿӅ cӫa bê tông trong trҥng thái dҿo, trҥng thái cӭng, sӵ phù hӧp hình hӑc và ÿLӅu

khiӇn in Tính dҿo có thӇ cho thҩy các vҩn ÿӅ tӯ viӋc xӱ lý thӡi gian phө thuӝc vào các ӭng xӱ cӫa bê tông thay ÿәi hành vi in ӣ ÿҫu và cuӕi cӫa quá trình in, các vҩn ÿӅ vӟi ÿQ và chҩt Oѭӧng in, cҩu trúc có thӇ xây dӵng ÿ~QJ cách và duy trì trӑng Oѭӧng bҧn thân, biӃn dҥng tӯ nhiӅu lӟp và kiӇm soát chҩt Oѭӧng Các vҩn ÿӅ vӟi các ÿһc tính cӭng bao gӗm liên kӃt giӳa các lӟp in, WăQJFѭӡng ÿӝ bӅn kéo, co ngót, ÿӝ bӅn và ÿR tính chҩt vұt liӋu cӭng Các vҩn ÿӅ hình hӑc có thӇ tҥo ra các vҩn ÿӅ vӟi viӋc giӳ hình dҥng in nhҩt quán, kích WKѭӟc chính xác ÿѭӧc in, in ÿ~QJ vӟi các ÿѭӡng cong, tҥo ra các thành phҫn dày ÿһc và tҥo ra các phҫn nhô ra Các mөc khác cҫn ÿѭӧc nghiên cӭu ÿӇ tҥo ra các bҧn in thành công bao gӗm các mөc kiӇm soát in QKѭáp suҩt EѫP, tӕc ÿӝ robot, hình dҥng vòi phun và ÿӝ dài in ҩn Nhìn chung, có rҩt nhiӅu OƭQK vӵc nghiên cӭu và câu hӓi mà cҫn phҧi ÿѭӧc trҧ lӡi ÿӇ giúp mang lҥi công nghӋ này cho ngành công nghiӋp xây dӵng

CÁC NGHIÊN CӬU TRÊN THӂ GIӞI Vӄ BÊ TÔNG IN 3D 1.2.1 Giӟi thiӋu vӅ bê tông in 3D

In 3D Xây dӵng hoһc In Xây dӵng 3D ÿӅ cұSÿӃn các công nghӋ khác nhau sӱ dөng LQ'OjPSKѭѫQJSKiSFӕWO}LÿӇ chӃ tҥo các tòa nhà hoһc các cҩu kiӋn xây dӵng Các thuұt ngӳ thay thӃ FNJQJÿѭӧc sӱ dөng, chҷng hҥQQKѭVҧn xuҩWÿҳp dҫn quy mô lӟn hoһc xây dӵng tӵ GRFNJQJOLrQTXDQÿӃn các nhóm phө QKѭ³%rW{QJ'´ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ chӍ các công nghӋ pSÿQErW{QJ [1]

Có nhiӅXSKѭѫQJSKiSLQ'ÿѭӧc sӱ dөng ӣ quy mô xây dӵng, bao gӗm FiFSKѭѫQJSKiSFKtQKVDXÿQErW{QJ[LPăQJViSEӑt, polymer), kӃt dính bӝt (liên kӃt polymer, liên kӃt phҧn ӭng, thiêu kӃW YjKjQÿҳp In 3D ӣ quy mô xây dӵng sӁ có nhiӅu ӭng dөQJWURQJFiFOƭQKYӵFWѭQKkQWKѭѫQJPҥi, công nghiӋp và công cӝng Lӧi thӃ tiӅPQăQJFӫa các công nghӋ này bao gӗm xây dӵQJQKDQKKѫQFKLSKtODRÿӝng thҩSKѫQWăQJÿӝ phӭc tҥp hoһFÿӝ chính xác, tích hӧp nhiӅXKѫQFiFFKӭFQăQJvà ít chҩt thҧi sinh ra [1]

Mӝt sӕ SKѭѫQJSKiSWLӃp cұQNKiFQKDXÿmÿѭӧc chӭQJPLQKFKRÿӃn nay bao gӗm viӋc chӃ tҥo tҥi chӛ YjQJRjLF{QJWUѭӡng các tòa nhà và các cҩu kiӋn xây dӵng, sӱ dөng robot công nghiӋp, hӋ thӕng cҫu trөFYjFiFSKѭѫQJWLӋn tӵ hành Trình diӉn công nghiӋp in 3D xây dӵQJFKRÿӃQQD\ÿmEDRJӗm chӃ tҥo nhà ӣ, cҩu kiӋn xây

dӵng (tҩm ӕp và tҩm kӃt cҩu và cӝt), cҫXYjFѫVӣ hҥ tҫng dân dөng [59], rҥn san hô, WKHRG}LYjÿLrXNKҳc [1]

Công nghӋ Qj\ÿmJLDWăQJÿiQJNӇ tính phә biӃn trong nhӳQJQăPJҫQÿk\NKLQKLӅu công ty mӟi nәi lên trên thӏ WUѭӡng, bao gӗm mӝt sӕ F{QJW\ÿѭӧc hӛ trӧ bӣi nhӳng ông lӟn trong ngành xây dӵQJĈLӅu này dүQÿӃn mӝt sӕ cӝt mӕc quan trӑng, chҷng hҥQQKѭWzDQKjLQ'ÿҫu tiên (Winsun), cây cҫXLQ'ÿҫu tiên (D-Shape), chi tiӃt LQ'ÿҫu tiên trong mӝt tòa nhà công cӝQJ;WUHH( WzDQKjLQ'ÿҫu tiên ӣ châu ÆX Yj &,6 6SHFDYLD  WzD QKj LQ ' ÿҫu tiên ӣ &KkX ÆX ÿѭӧc chính quyӅn (3DPrinthuset) chҩp thuұn hoàn toàn và rҩt nhiӅu công trình khác [1]

- Hoàn toàn tӵ ÿӝng hóa do sӱ dөng hӋ thӕng robot

1.2.3 Quá trình phát triӇn cӫa bê tông in 3D

Hҫu hӃt các ngành công nghiӋp, ngoҥi trӯ xây dӵQJWKuÿmFyF{ng nghӋ tӵ ÿӝng hóa +jQJNK{QJYNJWUөGLÿӝng, bán lҿ và sҧn xuҩt là ví dө cho mӝt sӕ ngành mà gһt hái ÿѭӧc nhiӅu lӧi ích tӯ viӋc tӵ ÿӝng hóa trong vài thұp kӍ gҫQÿk\1JjQKF{QJQJKLӋp xây dӵQJÿѭӧc cho là ngành cuӕi cùng cho viӋc tӵ ÿӝQJKyD1yQrQÿѭӧc chú ý, tuy QKLrQÿmFyQKӳng nӛ lӵc sӱ dөng hӋ thӕng robot cho xây dӵng tҥi chӛ [1]

- Cho ví dө, hӋ thӕng %LJ&DQRS\ÿѭӧc phát triӇn trong nhӳQJQăPEӣi kӻ VѭNhұt Bҧn trong viӋc nә lӵFÿӇ phát triӇn hӋ thӕng xây dӵng robot tҥi chӛ HӋ thӕng bao gӗm 13 tҩQJLiÿӥ YjWKDQJPi\QkQJÿӇ vұn chuyӇn vұt liӋXWKHRSKѭѫQJÿӭng và cҫu trөc tӵ ÿӝQJÿӇ vұn chuyӇn WKHRSKѭѫQJQJDQJ0һc dù hӋ thӕng này dүQÿӃn mӝt sӕ cҧi tiӃn hiӋu quҧ cho mӝt ít kӃt cҩXQyFNJQJNK{QJWKӇ ÿiQKEҥLÿѭӧc xây dӵng truyӅn thӕng Dӵa trên viӋc xem xét lҥi tӯ hiӋp hӝi xây dӵng Nhұt Bҧn, sӵ thҩt bҥi cӫa Big Canopy và nhӳng dӵ iQWѭѫQJWӵ trong nhӳQJQăPYjFyWKӇ ÿѭӧFÿә cho viӋc không có khҧ QăQJ[HP[pWFiFQJKLrQFӭu, sӵ phát triӇn và gia

thành sҧn xuҩWFNJQJQKѭNK{Qg có khҧ QăQJOjPJLҧP\rXFkXODRÿӝng to lӟn ngoài F{QJWUѭӡng [1]

- 1ăP5XSHUW6RDUEҧRÿҧm tài trӧ và thành lұp nhóm xây dӵng tӵ do tҥLÿҥi hӑF/RXJKERURXJK9ѭѫQJTXӕF$QKÿӇ khám phá tiӅPQăQJPӣ rӝng kӻ thuұt in 3D hiӋn có cho các ӭng dөng xây dӵQJ1ăPQKyPÿmEҧRÿҧm tài trӧ ÿӇ xây dӵng mӝt máy in 3D có quy mô lӟn sӱ dөng các thành phҫQ³ErQQJRjL´EѫPErtông, bê tông phun, hӋ thӕQJJLjQ ÿӇ khám phá các thành phҫn phӭc tҥSQKѭWKӃ nào YjÿiSӭng thӵc tӃ nhu cҫu xây dӵng [2]

- Contour crafting (CC) ± chӃ tҥR ÿѭӡng viӅQ ÿѭӧc sáng chӃ QăP  Eӣi Dr Behrokh Khoshnevis cӫDÿҥi hӑc Nam California, là công nghӋ chӃ tҥo tiên phong mà sӱ dөng viӋFÿLӅu khiӇQPi\WtQKÿӇ khai thác khҧ QăQJWҥo hình bӅ mһt ± tҥo ra bӅ mһt chính xác và trѫQFӫa vұt liӋu CC cho thҩy tính khҧ thi cho tiӃn trình sҧn xuҩt mүu phө gia cho xây dӵng Mӝt sӕ lӧi ích quan trӑng cӫa CC bao gӗm chҩWOѭӧng bê mһWLQFKѭDWӯng có cӫa mүXLQJLDWăQJWӍ lӋ sҧn xuҩt và sӵ lӵa chӑn vұt liӋu to lӟn Máy CC nguyên mүXÿmlàm viӋc vӟLNtFKWKѭӟFP[P[PWѭӡQJÿѭѫQJYӟi 120 m2 vùng in Công nghӋ &&ÿѭӧF[HP[pWQKѭOjPӝWSKѭѫQJ phá khҧ thi cho các tòa nhà trung bình ӡ các bӅ mһt MһW7UăQJKRһc Sao Hӓa [2]

Hình 1-1: Máy in Contour crafting [2]

- 1ăP(QULFR'LQLéÿmFҩp 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 mһc GEDQÿҫXÿѭӧc phát triӇn vӟi hӋ thӕng liên kӃt nhӵDHSR[\VDXÿyÿѭӧc ÿLӅu chӍnh ÿӇ sӱ dөng các chҩt kӃWGtQKY{Fѫ&{QJQJKӋ Qj\ÿmÿѭӧc sӱ dөQJWKѭѫQJPҥi cho

mӝt loҥt các dӵ án trong xây dӵQJYjFiFOƭQKYӵc khác bao gӗm cho rҥn san hô nhân tҥo [2]

Hình 1-2: H͏ th͙ng máy in D-Shape [2]

Tҥi Ý, {QJÿmLQ'WiFSKҭPÿLrXNKҳc radiolaria nәi tiӃng hiӋQQD\ÿѭӧc thiӃt kӃ bӣi Andrea Morgante

Hình 1-3: Tác pẖPÿLrXNK̷FLQ'ÿ˱ͫc ch͇ t̩o bͧi công ngh͏ D-Shape [2]

- 1ăP  In 3D bê t{QJ EҳW ÿҫX WҥL ĈҥL KӑF /RXJKERURXJK 9ѭѫQJTXӕF $QKÿӭQJÿҫXOj5LFKDUG%XVZHOOYjFiFÿӗQJQJKLӋSÿӇPӣUӝQJFiFQKyPQJKLrQFӭXWUѭӟFYj[HP[pWFiFӭQJGөQJWKѭѫQJPҥLGLFKX\ӇQWӯPӝWF{QJQJKӋGӵDWUrQFҫX

WUөF ÿӃQPӝWURERWF{QJQJKLӋSKӑÿmWKjQKF{QJWURQJYLӋFFҩSSKpSF{QJQJKӋFKR6NDQVNDYjRQăP [2]

- 3DPrinthuset, mӝt startup in 3D thành công cӫDĈDQ0ҥFKFNJQJÿmEѭӟFYjROƭQKvӵc xây dӵng vӟi máy in dӵa trên cҫu trөc vàRWKiQJQăP7 Vӟi sӵ cӝng tác mҥnh mӁ trong khu vӵc ScandinavianQKѭ NCC và Force Technology, công ty con ÿmQKDQKFKyQJÿҥWÿѭӧc lӵc kéo bҵng cách xây dӵQJQJ{LQKj'3ULQWÿҫu tiên ӣ châu Âu Dӵ án xây dӵng theo yêu cҫu là mӝt khách sҥQ YăQ SKzQJ QKӓ ӣ Copenhagen, khu vӵc Nordhavn, vӟi các bӭFWѭӡng và mӝt phҫn cӫa nӅQÿѭӧFLQÿҫy ÿӫ, phҫn còn lҥi cӫDF{QJWUuQKÿѭӧc xây dӵng theo truyӅn thӕQJ7tQKÿӃn tháng 11 QăPWzDQKjÿDQJWURQJJLDLÿRҥn cuӕi cùng cӫa viӋFÿѭDÿӗ ÿҥc và tҩm lӧp, trong khi tҩt cҧ các bӝ phұn cӫD'3ULQWHGÿmÿѭӧFKRjQWKjQKÿҫ\ÿӫ

Hình 1-4: C̭XWU~FW˱ͥng in 3D do nhóm 3DPrinthuset th͹c hi͏n.[2]

1.2.4 Tình hình nghiên cӭu

Tình hình nghiên cͱXQJRjLQ˱ͣc

a 1ăP  WiF JL̫ T.T.Le, S.A.Austin, S.Lim, R.A.Buswell, A.G.F.Gibb, 77KRUSHÿmWK͹c hi͏Q³7KL͇t k͇ pha tr͡QYjFiFÿ̿c tính mͣi cho hi͏u sṷt bê W{QJLQ´ [3]

%jLEiRQj\ÿmNKҧo sát và tìm ra cҩp phӕi tӕLѭXQKҩt cho thiӃt kӃ bê tông in 3D, và mӝt sӕ tính chҩt ҧQKKѭӣQJÿӃQÿһc tính mӟi trong bê tông in 3D

VӅ vұt liӋu thiӃt kӃ hӛn hӧp, tác giҧ tiӃn hành sӱ dөng hӛn hӧp gӗm cát có NtFKWKѭӟc hҥt 2 mm vӟLÿѭӡng kính vòi phun nhӓ PP[LPăQJORҥi I, tro bay và silicafume

Các hӋ nguyên liӋXQj\ÿѭӧc thí nghiӋm vӟi các tӍ lӋ pha trӝn khác nhau ÿӇ lӵa chӑn tӍ lӋ tӕLѭX6DXÿyWKD\ÿәi liӅXOѭӧng sӱ dөng phө gia siêu dҿRYjKjPOѭӧng sӧi Polypropylen chiӅX GjLPPÿѭӡng kính 0,18 mm vào cҩp phӕi tӕLѭXÿӇ chӑn ÿѭӧc liӅXOѭӧng phө gia thích hӧp nhҩt phù hӧp vӟi yêu cҫXFѭӡQJÿӝ ÿһWUDYjÿӝ dҿo cӫa hӛn hӧp

VӅ quy trình thí nghiӋm tìm ra các tính chҩt mӟi trong hӛn hӧp bê tông in 3D, tác giҧ VDXNKLVѫEӝ tìm kiӃm phân loҥi hҥt tӕLѭXEDRJӗPFiW[LPăQJ, tro bay và silicafume VDXÿyWUӝn vӟi thành phҫn tӕLѭXÿmWKӱ nghiӋm vӟi sӧi và liӅXOѭӧng phө gia thay ÿәLÿӇ tiӃp cұn tính linh hoҥt tӕLѭXÿӝ dҿo, thӡi gian mӣ và khҧ QăQJ[ây dӵng NhҵPKѭӟQJÿӃn mөc tiêu thiӃt thӵc cho viӋc in ҩn, vӅ khҧ QăQJÿQWKjQKVӧi mӝt lӟp (khҧ QăQJPӣ rӝQJ YjVDXÿy[k\Gӵng thành nhiӅu lӟp (khҧ QăQJ[k\ dӵng) Khҧ QăQJÿQOjNKҧ QăQJYұn chuyӇn cӫa bê tông thông qua mӝt phӉu và hӋ thӕng EѫPÿӃn vòi mà nó có thӇ ÿQUDQKѭPӝt dây liên tөc Trong nghiên cӭu, tác giҧ GQJYzLSKXQÿѭӡQJNtQKPPÿQYӟi chiӅu dài dây 300 mm liên tөFÿӃn tәng chiӅu dài PPÿӇ kiӇm tra sӵ tҳc nghӁQÿѭӡng ӕng, sӵ Jm\[ѭѫQJJLӳa các dây ÿQ

Ĉӝ dҿo cӫa hӛn hӧp, có nhiӅXSKѭѫQJSKiSNiӇm tra bao gӗPÿӝ sөt và kiӇm tra dòng chҧy Tuy nhiên, tác giҧ sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSÿROѭXELӃn bҵQJP{KuQK%LQJKDPÿӇ miêu tҧ

Thӡi gian mӣ là khoҧng thӡLJLDQPjÿӝ dҿo cӫa bê tông ӣ mӭc duy trì khҧ QăQJÿQSӵ kӃt thúc cӫa thӡi gian mӣ ÿѭӧc tìm thҩ\OjFѭӡQJÿӝ chӏu cҳWWăQJN3DVRYӟi FѭӡQJÿӝ chӏu cҳt ban ÿҫu

Khҧ QăQJ[k\GӵQJÿѭӧF[iFÿӏnh là sӕ Oѭӧng các lӟp sӧi dây có thӇ ÿѭӧc xây dӵng, dӵa trên hình dҥQJÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ ÿiQKJLiWtQKÿQYjELӃn dҥng cӫa các lӟp bên Gѭӟi

KӃt quҧ hӛn hӧp thiӃt kӃ khҧRViWVѫEӝ vӟi tӍ lӋ cát/ chҩt kӃt dính khác nhau vӟi hàm Oѭӧng cát là 75%, 70%, 65%, 60%, 55% Chҩt kӃt dính trong hӛn hӧp bao gӗm tӍ lӋ cӕ ÿӏQK  [L PăQJ  WUR ED\  VLOLFDIXPH 7Ӎ lӋ 1&.' Qѭӟc/chҩt kӃt dính) là ÿѭӧc chӑQÿӇ thiӃt kӃ FѭӡQJÿӝ chӏXQpQQJj\ÿҥt 100 MPa Bҧng

thӇ hiӋn thành phҫn nguyên liӋXFKRQăPKӛn hӧp tӕLѭXWKӇ hiӋn B̫ng 1-1

B̫ng 1-1: Nguyên li͏u t͙L˱XFKRFiFK͟n hͫp [3]

chҩt kӃt dính sӁ WăQJÿӝ dҿo hӛn hӧp tӭc là giҧPFѭӡQJÿӝ chӏu cҳt (Hình 1-5), vӟi

kӃt quҧ trung bình cӫa ba lҫn thӱ nghiӋm [3]

Hình 1-5: ̪nh K˱ͧng hàm O˱ͫng phͭ gia siêu d̓o 0,5%-2% ÿ͇n F˱ͥng ÿ͡ ch͓u c̷t cͯa h͟n hͫp 4 [3]

Hӛn hӧp 4 trӝn vӟi 0,5% phө gia siêu dҿo sӁ quá cӭQJNK{QJLQÿѭӧc liên tөc, sӱ dөng 1,5%, 2% thì hӛn hӧp quá dҿo dүQÿӃn khLpSÿQFiFOӟSGѭӟi bӏ biӃn dҥng 'RÿyVӱ dөQJKjPOѭӧng phө gia siêu dҿRÿѭӧc chӑQÿӇ ÿiQKJLiNLӇm soát ҧnh Kѭӣng liӅu Oѭӧng phө gia làm chұPYjWăQJWKӡi gian ninh kӃWÿӝ dҿo hӛn hӧp và thӡi gian mӣ cӫa bê tông in Không giӕQJQKѭWiFGөng cӫa phө gia siêu dҿo trong khҧ QăQJErW{QJLQ 'WăQJOLӅXOѭӧng phө gia làm chұm thӡi gian ninh kӃt làm giҧPÿӝ dҿo hӛn hӧp, tӭc ljWăQJFѭӡQJÿӝ chӏu cҳWĈӕi vӟi phө gia làm chұm thӡi

gian ninh kӃt vӟLÿӝ dҿo hӛn hӧp xuҩt hiӋn tuyӃn tính (Hình 1-6)Ĉӕi vӟi phө gia OjPWăQJWKӡi gian ninh kӃt vӟLÿӝ dҿo hӛn hӧp xuҩt hiӋn phi tuyӃn, (Hình 1-7) [3]

Hình 1-6: ̪QKK˱ͧng hàm O˱ͫng phͭ gia làm ch̵m thͥi gian ninh k͇t vͣi h͟n hͫp 4 [3]

Hình 1-7: ̪QKK˱ͧng hàm O˱ͫng phͭ gia làm kéo dài thͥi gian ninh k͇t vͣi h͟n hͫp 4 [3]

VӅ thӡi gian mӣÿѭӧc khҧRViWÿҫu tiên vӟi sӵ WKD\ÿәi phө gia siêu dҿo và không có phө gia làm chұm thӡi gian ninh kӃt và thӭ hai là vӟi phө gia làm chұm thӡi gian ninh

kӃt vӟLKjPOѭӧng 1% Hình 1-8 cho thҩy tác dөng cӫa phө gia siêu dҿRKjPOѭӧng

0-2% chҩt kӃWGtQKÿӃQÿӝ dҿo hӛn hӧp vӟi thӡi gian Thӡi gian mӣ NKLFѭӡQJÿӝ chӏu cҳWWăQJN3DPүu không khuҩy trӝn phө gia làm chұm thӡi gian ninh kӃt và

khuҩy trӝn phө gia làm chұm thӡi gian ninh kӃt 1%, xem Hình 1-8, Hình 1-9 [3]

Mүu phө gia siêu dҿo 0,5% có thӡi gian mӣ SK~WFѭӡQJÿӝ chӏu cҳWEDQÿҫu là 2,6 N3DVDXSK~WFѭӡQJÿӝ chӏu cҳWNK{QJÿRÿѭӧFYuYѭӧt quá khҧ QăQJWKLӃt bӏ (3,2 kPa) Vӟi phө gia siêu dҿo 1% thӡi gian mӣ là 5 phút, phө gia siêu dҿo 1,5% và 2% thӡi gian mӣ lên tӟi 15 phút và 18 phút Mүu khuҩy trӝn phө gia làm chұm thӡi gian ninh kӃt có thӡi gian mӣ OkXKѫQYӟi phө gia siêu dҿo 1% thӡi gian mӣ là 15 phút,

phө gia siêu dҿo 1,5% và 2% thӡi gian mӣ lên tӟLKѫQSK~W[em Hình 1-8 Tuy

nhiên sӱ dөng nhiӅu phө gia siêu dҿo sӁ giҧm khҧ QăQJ[k\GӵQJ'RÿySKө gia siêu dҿRÿѭӧc chӑQÿӇ ÿiQKJLiWiFÿӝng cӫa phө gia làm chұm thӡi gian ninh kӃt

Hình 1-8: ̪QKK˱ͧng li͉u dùng phͭ gia siêu d̓Rÿ͇n kh̫ QăQJOjPYL͏c vͣi thͥi gian [3]

Hình 1-9: ̪QKK˱ͧng li͉u dùng phͭ gia siêu d̓Rÿ͇n thͥi gian mͧ [3]

Thӡi gian mӣ bӏ ҧQKKѭӣng bӥi liӅXOѭӧng phө gia làm chұm thӡi gian ninh kӃt khác nhau tӯ 0 - 2% theo khӕLOѭӧng chҩt kӃt dính xem Hình 1-10, Hình 1-11

Ĉӕi vӟi các mүu không khuҩy trӝn phө gia phө gia siêu dҿo kӃt quҧ cho thҩy viӋc sӱ dөng phө gia làm chұm thӡi gian ninh kӃt ҧQKKѭӣQJNK{QJÿiQJNӇ ÿӃn thӡi gian mӣ6DXtWKѫQSK~WFѭӡQJÿӝ chӏu cҳt cӫa các mүXWăQJKѫQN3DYjKLӋQWѭӧng

ÿѭӧc quan sát thҩy giӕQJWѭѫQJWӵ ÿѭӡQJQpWÿӭt Hình 1-8 [3] Ĉӕi vӟi mүu khuҩy

trӝn, thӡi gian mӣ lên tӟi 100 phút khi 0,5% phө gia chұm thӡi gian ninh kӃWÿѭӧc WKrPYjR1KѭQJNKLWăQJKjPOѭӧng phө gia chұm thӡi gian ninh kӃWWKuFѭӡng ÿӝ chӏu cҳWWăQJWKrPN3DVDXSK~WQKѭQJVDXÿyWăQJFKұm trong 90 phút Vӟi KjPOѭӧng 1- 2% phө gia chұm thӡi gian ninh kӃWÿmOjPJLҧm cѭӡQJÿӝ chӏu nén 1

QJj\GѭӟL0SDWURQJNKLKjPOѭӧng 0,5% phө gia chұm thӡi gian ninh kӃWFѭӡng ÿӝ chӏu nén 1 ngày WăQJOrQÿӃQ0SD'RÿyVӱ dөng 0,5% phө gia chұm thӡi gian ninh kӃt và 1% phө gia siêu dҿo là tӕLѭXFKRKӛn hӧp ӭng vӟi thӡi gian mӣ

Hình 1-10: ̪QKK˱ͧng li͉u dùng phͭ làm ch̵m thͥi gian ninh k͇Wÿ͇n thͥi gian [3]

Hình 1-11: ̪QKK˱ͧng li͉u dùng phͭ làm gi̫m thͥi gian ninh k͇Wÿ͇n thͥi gian mͧ [3]

Ĉӝ dҿo hӛn hӧp và thӡi gian mӣ (0,5% phө gia làm chұm thӡi gian ninh kӃt vӟi thӡi gian mӣ 100 phút) cӫa hӛn hӧSErW{QJÿѭӧF[HP[pWÿӇ ÿiQKJLiNKҧ QăQJ[k\Gӵng tӕLѭX+ӛn hӧSÿmÿѭӧc kiӇm tra tӕLѭXEҵQJFiFKWKD\ÿәi liӅXOѭӧng cӫa phө gia siêu dҿo dүQÿӃQFѭӡQJÿӝ chӏu cҳt khác nhau cӫa bê tông KӃt quҧ FѭӡQJÿӝ chӏu cҳt ngoài giá trӏ 0,3 ± 0,9 kPa thì bê tông không thӇ xây dӵng do hӛn hӧp quá cӭng hoһFTXiѭӟW&ѭӡQJÿӝ chӏu cҳt tӕLѭXOjN3DYuFyWKӇ xây dӵng tӟi chiӅu cao 15 lӟp chiӅu rӝng 1 lӟp và chiӅu cao 34 lӟp chiӅu rӝng 5 lӟp Ӣ các chiӅu cao lҫQOѭӧt

57, 60, 61, 61 lӟp và chiӅu rӝQJÿҥWÿѭӧc lҫQOѭӧt 2, 3, 4, 5 lӟSWѭѫQJӭng, chӍ có mӝt

sӧi ӣ mӛi nhóm sөSÿә, xem Hình 1-12 [9]

Hình 1-12: Kh̫ QăQJ[k\G͹ng h͟n hͫp ͧ F˱ͥQJÿ͡ ch͓u c̷t 0,55 kPa [3]

KӃt luұn, cho thҩy hӛn hӧp 4 vӟi tӍ lӋ N/CKD là 0,26, tӍ lӋ cát/CKD là 60/40, hàm Oѭӧng sӧi polypropylen 1,2 kg/m3 Hӛn hӧp cҫn sӱ dөng phө gia siêu dҿo 1% và phө gia làm chұm thӡi gian ninh kӃWÿӇ ÿҥWÿѭӧc khҧ QăQJOjPYLӋc tӕLѭXFӫDFѭӡng ÿӝ chӏu cҳt 0,55 kPa, mӝt thӡi gian mӣ tӕLѭXOrQWӟi 100 phút và khҧ QăQJ[k\Gӵng mӝt sӕ Oѭӧng lӟn các lӟp vӟLGk\WyFNKiFQKDXFiFQKyP&ѭӡQJÿӝ nén cӫa hӛn hӧp này, bҵQJFiFKÿ~FPүu khuôn 100×100×100 mm, tҥi 1, 7, 28 và 56 ngày theo BS EN 12390-OjYj0SDWѭѫQJӭng [9]

b 1ăP  WiF JL̫ Ali Kazemian, Xiao Yuan, Evan Cochran, Behrokh KRVKQHYLVÿmWK͹c hi͏n nghiên cͱX³9̵t li͏XFyWtQK[LPăQJWURQJErW{QJLQ'&iFSK˱˯QJSKiSWK͵ nghi͏m h͟n hͫSErW{QJLQ'´ [4]

Tác giҧ sӱ dөng các hӋ nguyên liӋu bao gӗm: cát có cӥ hҥWPP[LPăQJ3RUODQGloҥi II (XM), Silicafume (SF), sӧi Polypropylen (PP) (khӕLOѭӧng riêng 0,91 kg/m3, chiӅu dài 6mm), phө gia giҧP Qѭӟc tҫm cao (HRWRA), phө gia chӕng rӱa trôi 90$ ÿҩt sét attapulgite tinh khiӃt có khӕLOѭӧng riêng 2,29 kg/m3 Trong cҩp phӕi, tác giҧ giӳ nguyên tӹ lӋ 1ѭӟc trên chҩt kӃt dính (chҩt kӃt dính gӗm XM và SF) tӍ lӋ NK{QJÿәi là 0,43 Bҧng cҩp phӕLÿѭӧc thӇ hiӋn ӣ

Bҧng 1-2 Các hӋ nguyên liӋXÿѭӧc nhào trӝn vӟi nhau trong 8 phút

HRWRA (%)

VMA (%)

PPM SFPM FRPM NCPM

1379 1357 1379 1379

600 540 600 600

259 259 259 259

0 60

0 0

0 0 1,18

0

0 0 0 0.3

0,05 0,16 0,06 0,15

0,11 0 0,1

0 (ĈѫQ Yӏ % cho Nanoclay, HRWRA, VMA là phҫn trăm tính theo khӕi vұt liӋu xi PăQJ ĈѫQYӏ: kg/m3 cho các cӝt còn lҥi)

TiӃQKjQKÿRÿӝ dҿo bàn dҵn theo tiêu chuҭn ASTM C1437-15, hӛn hӧSÿѭӧc lèn chһt vào côn, nhҩF F{Q Yj ÿҫm 25 cái trong 15 giây Ĉӝ dҿo tính bҵng phҫQ WUăPÿѭӡQJNtQKÿӝ xèo cӫa hӛn hӧSYjÿѭӡng kính cӫa bàn dҵn XáFÿӏQKFѭӡQJÿӝ chӏu nén cӫa hӛn hӧSWKHR$670&NKX{QFyNtFKWKѭӟc 50u50u50 (mm), tӕFÿӝ gia tҧi 1200 N/s, ӣ ngày tuәLQJj\QJj\Gѭӥng hӝ Qѭӟc Các kӃt quҧ ÿѭӧc trình bày

ӣ Bҧng 1-3 [4@&ѭӡQJÿӝ chӏu nén cӫa các hӛn hӧSOjWѭѫQJWӵ nhau, ngoҥi trӯ SFPM

WăQJFѭӡQJÿӝ QJj\FѭӡQJÿӝ 28 ngày so vӟL330ÿLӅXQj\ÿѭӧc giҧi thích là do phҧn ӭng pozzolanic cӫa Slicafume hình thành C-S-H muӝn

B̫ng 1-3: Ĉ͡ d̓RYjF˱ͥQJÿ͡ ch͓u nén 7 ngày, 28 ngày cͯa các h͟n hͫp [4]

Ký hiӋu Ĉӝ dҿo (%) 7 ngày (MPa) 28 ngày (MPa)

- Các nӳa hình trө ÿѭӧc cӕ ÿӏnh và khóa lҥi

- Ĉә hӛn hӧp bê tông vào khung chӭDFDRPPĈҫm 15 cái xung quanh mүu - 7ѭѫQJWӵ vӟi lӟp bê tông thӭ 2, tәng chiӅu cao cӫa lӟp bê tông là 80 mm

- Hai nӳa hình trө ÿѭӧc mӣ khóa nhҽ nhàng và ghi nhұn lҥi chiӅu cao - Ĉһt tҧi trӑng 5,5 kg lên mүXYjÿRÿӝ lún cӫa hӛn hӧp

Hình 1-13: B͡ th͵ nghi͏Pÿ͡ b͉Q˱ͣt (bên trái), cách thi͇t l̵SFiFKÿRÿ͡ b͉n ˱ͣt [4]

Thí nghiӋm Qj\ÿѭӧc thӵc hiӋn sau khi quy trình trӝn kӃWWK~FYjWKXÿѭӧc Bҧng 1-4:

B̫ng 1-4: K͇t qu̫ ÿRÿ͡ ͝Qÿ͓nh- ÿ͡ b͉Q˱ͣt [4]

PPM SFPM FRPM NCPM

41 15 34 12

37 15 29 15

38 14 31 11

38.7 [1.7] 14.7 [0.5] 31.3 [2.1] 12.7 [1.7] Giá trӏ trong dҩu ngoһFOjÿӝ lӋch chuҭQÿѭӧFÿRWӯ 3 thí nghiӋm lһp lҥi (mm)

BiӃn dҥng lӟn nhҩt ӣ hӛn hӧp PPM, tiӃSWKHRÿyOjKӛn hӧp FRPM Hӛn hӧp NCPM thӇ hiӋQÿӝ әQÿӏnh hình dҥng cao nhҩt Trong khi hӛn hӧp SFPM có mӝt chút biӃn dҥng lӟQKѫQPӝt ít so vӟi hӛn hӧp NCPM

Qua thí nghiӋm trên, cho thҩy hӛn hӧp vӟi silica fume và nanoclay giúp tăQJFѭӡng әQÿӏnh hình dҥng cӫa hӛn hӧp in Trong khi hӛn hӧp vӟi sӧi PP chӍ giúp cҧi thiӋn nhӓ cho sӵ әn ÿӏnh hình dҥng

c 1ăPWiFJL̫ XFKHP-RQDWKDQ7KRPDVÿmWK͹c hi͏n nghiên cͱu "Phát tri͋QFiFSK˱˯QJSKiSWK͵ nghi͏Pÿ͋ mô t̫ ÿ̿FWtQKÿQFͯD[LPăQJ-v̵t li͏u d͹a WUrQÿ͋ s͵ dͭng trong in 3D "[5]

Tác giҧ sӱ dөQJ [L PăQJ 3RUWODQG ORҥi I, cát sông tӵ nhiên, phө gia giҧP Qѭӟc MasterGlenium 7500, sӧi thép chiӅXGjLPPÿѭӡQJNtQKPPYjQѭӟc Tác

giҧ ÿiQKJLiJLӳa trên 8 hӛn hӧp bao gӗm hӛn hӧp tham chiӃu kí hiӋu REF không có sӧi, ba hӛn hӧp sӧi thép tӯ lӕp xe tái chӃ vӟLKjPOѭӧng 0,25%, 0,5%, 0,75% kí hiӋu RE-0,25; RF-0,5; RF-0,75, ba hӛn hӧp cӫa sӧi thép sҧn xuҩWWK{QJWKѭӡng vӟi tӹ lӋ phҫQWUăPWѭѫQJWӵ QKѭVӧi tái chӃ ký hiӋu F-0,25, F-0,5, F-0,75, hӛn hӧp thӭ tám là hӛn hӧp ký hiӋu HF vӟi 0,25% thӇ tích sӧi tái chӃ và 0,25% thӇ tích sӧi thép Vӟi tӍ lӋ 1&.'Qѭӟc/ chҩt kӃWGtQK ÿѭӧc giӳ NK{QJÿәi mӭc 0,4

B̫ng 1-5: Thành ph̯n h͟n hͫp bê tông tͳng c̭p ph͙i

Ký

hiӋu N/X

Xi 0ăQJ

Silica fume

Cӕt liӋu

Cӕt liӋu

lӟn Cát

Sӧi thép

Sӧi tái chӃ

Phө gia

REF RF-0,25 RF-0,5 RF-0,75 F-0,25 F-0,5 F-0,75 HF

0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

285 285 285 285 285 285 285 285

15 15 15 15 15 15 15 15

580 580 580 580 580 580 580 580

390 390 390 390 390 390 390 390

965 965 965 965 965 965 965 965

0 0 0 0 0,25

0,5 0,75 0,25

0 0,25

0,5 0,75

0 0 0 0,25

0,9 1 1,1 1,15

1,2 1,4 1,5 1,25 Nghiên cӭu vӅ tác dөng cӫa sӧLQKѭPӝt hӋ thӕng gia cӕ trong bê tông cho thҩy tác dөng và lӧi ích cӫa viӋc sӱ dөng sӧi trong bê tông Tính chҩt FѫKӑc cӫD)5&ÿyOjÿѭӧc làm bҵng hai loҥi sӧLÿѭӧFVRViQKÿӇ nghiên cӭu tính khҧ thi cӫa viӋc áp dөng tái chӃ sӧLQKѭPӝt lӵa chӑn thân thiӋn vӟLP{LWUѭӡQJÿӇ thay thӃ sӧi sҧn xuҩWĈҫu tiên ҧQKKѭӣng cӫa khҧ QăQJOjPYLӋc, cө thӇ là nhu cҫu siêu dҿRÿѭӧc trình bày Sau ÿyOjKLӋu ӭng vӅ FѭӡQJÿӝ chӏXQpQFѭӡQJÿӝ chӏu uӕn và hiӋu suҩt sau nӭt cӫa bê tông mүXÿѭӧc thҧo luұn

KӃt quҧ cӫa các bài kiӇPWUDQpQOjÿѭӧc tóm tҳt trong B̫ng 1-61ăQJOѭӧng nén

tiӅn lên ÿӍQKÿѭӧc tìm thҩy tӯ khu vӵFGѭӟi tҧLÿѭӡng cong lӋch tӟi tҧi tӕLÿDKRһc cӵFÿҥi) TәQJQăQJOѭӧQJÿѭӧc tìm thҩ\WѭѫQJWӵ tӯ khu vӵFGѭӟi toàn bӝ ÿѭӡng FRQJFKRÿӃn khi thҩt bҥi KӃt quҧ P{ÿXQÿjQKӗi thӱ nghiӋPQăQJ OѭӧQJWUѭӟc ÿӍnh, tәQJQăQJOѭӧQJYjFѭӡQJÿӝ QpQÿѭӧc thӇ hiӋn bҧng KӃt quҧ tӯ bҧng này cho thҩy các sӧi không cung cҩp nhiӅu cҧi thiӋQFѭӡQJÿӝ nén Mӝt lý do tҥi sao các sӧi không tăQJFѭӡQJÿӝ nén là các sӧi chӫ yӃu có hiӋu quҧ ÿӇ gia cӕ các vӃt nӭt trong bê tông

B̫ng 1-6: K͇t qu̫ nén cͯa bê tông

Ký hiӋu

&ѭӡQJÿӝ nén

1ăQJOѭӧQJ WUѭӟF

1ăQJOѭӧQJ ÿӍQK

0RGXOÿjQhӗi Trung bình

Khi cho sӧi, vùng sau nén sӁ kéo dài rõ rӋt so vӟi viӋc không có sӧi thӇ hiӋn ӣ Hình

1-14ĈѭDVӧi tái chӃ vào trong hӛn hӧp bê tông ta thҩ\FѭӡQJÿӝ nén cӫa bê tông

không có sӵ WKD\ÿәi rõ rӋW1KѭQJӣ cҩp phӕi 0,5 sӧi tái chӃ ta thҩ\FѭӡQJÿӝ nén giҧm rõ rӋt

Hình 1-14: Quan h͏ ͱng sṷt ± bi͇n d̩ng

Tình hình nghiên cͱXWURQJQ˱ͣc

HiӋn tҥLFKѭDFyQJKLrQFӭu vӅ bê tông in 3D ӣ WURQJQѭӟc

NӜI DUNG NGHIÊN CӬU

- Tәng quan tình hình nghiên cӭu và ӭng dөng bê tông in 3D trong và ngoàLQѭӟc - Tìm hiӇXFѫVӣ lý thuyӃt vӅ các yӃu tӕ ҧQKKѭӣng ÿӃQÿӝ dҿo cӫa hӛn hӧp bê tông, ÿӃn phát triӇQFѭӡQJÿӝ bê tông

- Nghiên cӭu các tính chҩt cӫa nguyên vұt liӋu sӱ dөQJFKRÿӅ tài

- Khҧo sát ҧQKKѭӣng cӫDKjPOѭӧng sӧi PP, tӍ lӋ 1&.'&&.'ÿӃn ÿӝ dҿo cӫa bê W{QJÿӃn thӡi gian ninh kӃt cӫDErW{QJÿӃQÿӝ bӅQѭӟWÿӃn khҧ QăQJFRQJyWYjphát triӇQFѭӡQJÿӝ chӏu nén cӫa bê tông

3+ѬѪ1*3+È31*+,Ç1&ӬU

Thu thұp tài liӋu, tәng hӧp, kӃ thӯa các kӃt quҧ nghiên cӭXWUѭӟc, tính toán thiӃt kӃt cҩp phӕi và thí nghiӋm thӵc tӃ tҥi phòng thí nghiӋm

Hӗ [LPăQJFNJQJOjKӋ phân tán, cùng vӟi sӵ phát triӇn cӫa quá trình hydrat hóa, bӅ mһt phân chia pha phát triӇn nhanh, sӁ sinh ra mӝt sӕ Oѭӧng lӟn nhӳng hӧp chҩt mӟi làm tăQJÿӝ phân tán cӫa nhӳng hҥt pha rҳn trong hӗ [LPăQJGүQÿӃn sӵ WăQJOѭӧng Qѭӟc hҩp thө trong hӋ, sӵ phát triӇn dính phân tӱ giӳa các hҥW[LPăQJOjPWăQJQăQJlӵc dính kӃt và tính dҿo cӫa hӗ [LPăQJWăQJFѭӡng vai trò liên kӃt cӫa nó trong hӛn hӧp bê tông

2.1.2 Các yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃQOѭXELӃn cӫa hәn hӧp bê tông

̪QKK˱ͧng cͯDO˱ͫQJQ˱ͣc nhào tr͡Qÿ͇Qÿ͡ d̓o cͯa bê tông

/ѭӧQJQѭӟc nhào trӝn là yӃu tӕ quan trӑng quyӃWÿӏnh tính công tác cӫa hӛn hӧp bê W{QJ/ѭӧQJQѭӟc nhào trӝn bao gӗPOѭӧQJQѭӟc tҥo hӗ xi PăQJYjOѭӧQJQѭӟc dùng cho cӕt liӋXÿӝ cҫQQѭӟF /ѭӧQJQѭӟc trong hӗ [LPăQJ[iFÿӏQKÿӝ OѭXELӃn cӫa hӗ YjGRÿy[iFÿӏnh tính chҩt cӫa hӛn hӧp bê tông ± ÿӝ OѭXÿӝQJYjÿӝ cӭng Khҧ QăQJ hҩp thө QѭӟFÿӝ cҫQQѭӟc) cӫa cӝt liӋu là mӝWÿһc tính công nghӋ quan trӑng cӫa nó Khi diӋn tích bӅ mһt cӫa các hҥt cӕt liӋu thD\ÿәi, hay nói cách khác, tӍ lӋ các cҩp hҥt cӫa cӝt liӋXÿӝ lӟn cӫDQyYjÿһFWUѭQJEӅ mһt cӫa cӕt liӋXWKD\ÿәi, WKuÿӝ cҫn QѭӟFFNJQJWKD\ÿәi Vì vұ\NKL[iFÿӏnh thành phҫn bê tông thì viӋc xác ÿӏnh tӍ lӋ cӕt liӋu nhӓ - cӕt liӋu lӟn tӕLѭXÿӇ ÿҧm bҧo cho hӗ [LPăQJQKӓ nhҩt là rҩt TXDQWURQJĈӇ ÿҧm bҧRFKRErW{QJFyFѭӡQJÿӝ yêu cҫu thì tӍ lӋ Qѭӟc ± [LPăQJphҧi giӳ ӣ giá trӏ NK{QJÿәLYjGRÿyNKLÿӝ cҫQQѭӟc cӫa cӕt liӋXWăQJWKuGүn ÿӃn chi phí quá nhiӅX[LPăQJ

Giҧ thiӃWOѭӧQJQѭӟFEDQÿҫu trong hӛn hӧS ErW{QJEp Qѭӟc chӍ ÿӫ bao bӑc mһt ngoài hҥW[LPăQJYjWҥo nên màng hҩp thө Qѭӟc hҩp phө0jQJQѭӟc này liӃn kӃt

rҩt bӅn chһt vӟi hҥW[LPăQJFyWtQKÿjQKӗi, tính chӏXNpRFѭӡnJÿӝ chӕng cҳWYjÿӝ nhӟt

NӃXOѭӧQJQѭӟFWăQJOrQPjQJQѭӟc hҩp phө dày thêm do sӭFFăQJEӅ mһt cӫDQѭӟc (lӵc mao dүQ