Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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SELF-REINFORCED CEMENTITIOUS COMPOSITE COMPOSITIONS FOR BUILDING-SCALE THREE DIMENSIONAL (3D) PRINTING
Printable cementitious compositions for additive manufacturing are provided, that have a fresh state and a hardened state. In fresh state, the composition is flowable and extrudable in the additive manufacturing process. In the hardened state, the composition exhibits strain hardening. In one variation, the strain hardening is represented by a uniaxial tensile strength of ≥ about 2.5 MPa, a tensile strain capacity of ≥ about 1%, and a compressive strength at 100 hours of ≥ about 20 MPa. In other variations, the composition includes Portland cement, a calcium aluminate cement, a fine aggregate, water, a high range water reducing agent (HRWRA), and a polymeric fiber, as well as one or more optional components selected from: fly ash, silica flour, microsilica, attapulgite nanoclay, and/or hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC). Methods of additive manufacturing with such compositions are also provided.
La présente invention concerne des compositions cimentaires imprimables pour la fabrication additive, qui ont un état frais et un état durci. Dans l'état frais, la composition est fluide et extrudable dans le processus de fabrication additive. Dans l'état durci, la composition présente un fort pouvoir durcissant. Selon une variante, le fort pouvoir durcissant est représenté par une résistance à la traction uniaxiale ≥ à environ 2,5 MPa, une capacité de résistance à la traction ≥ à environ 1 %, et une résistance à la compression à 100 heures ≥ à environ 20 MPa. Selon d'autres variantes, la composition comprend du ciment Portland, un ciment d'aluminate de calcium, un agrégat fin, de l'eau, un agent réducteur d'eau à haut pouvoir de réduction (HRWRA), et une fibre polymère, ainsi qu'un ou plusieurs composants facultatifs choisis parmi : les cendres volantes, la farine de silice, la microsilice, la nanoargile attapulgite et/ou l'hydroxypropylméthyl cellulose (HPMC). La présente invention concerne en outre des procédés de fabrication additive utilisant de telles compositions.
SELF-REINFORCED CEMENTITIOUS COMPOSITE COMPOSITIONS FOR BUILDING-SCALE THREE DIMENSIONAL (3D) PRINTING
Printable cementitious compositions for additive manufacturing are provided, that have a fresh state and a hardened state. In fresh state, the composition is flowable and extrudable in the additive manufacturing process. In the hardened state, the composition exhibits strain hardening. In one variation, the strain hardening is represented by a uniaxial tensile strength of ≥ about 2.5 MPa, a tensile strain capacity of ≥ about 1%, and a compressive strength at 100 hours of ≥ about 20 MPa. In other variations, the composition includes Portland cement, a calcium aluminate cement, a fine aggregate, water, a high range water reducing agent (HRWRA), and a polymeric fiber, as well as one or more optional components selected from: fly ash, silica flour, microsilica, attapulgite nanoclay, and/or hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC). Methods of additive manufacturing with such compositions are also provided.
La présente invention concerne des compositions cimentaires imprimables pour la fabrication additive, qui ont un état frais et un état durci. Dans l'état frais, la composition est fluide et extrudable dans le processus de fabrication additive. Dans l'état durci, la composition présente un fort pouvoir durcissant. Selon une variante, le fort pouvoir durcissant est représenté par une résistance à la traction uniaxiale ≥ à environ 2,5 MPa, une capacité de résistance à la traction ≥ à environ 1 %, et une résistance à la compression à 100 heures ≥ à environ 20 MPa. Selon d'autres variantes, la composition comprend du ciment Portland, un ciment d'aluminate de calcium, un agrégat fin, de l'eau, un agent réducteur d'eau à haut pouvoir de réduction (HRWRA), et une fibre polymère, ainsi qu'un ou plusieurs composants facultatifs choisis parmi : les cendres volantes, la farine de silice, la microsilice, la nanoargile attapulgite et/ou l'hydroxypropylméthyl cellulose (HPMC). La présente invention concerne en outre des procédés de fabrication additive utilisant de telles compositions.
SELF-REINFORCED CEMENTITIOUS COMPOSITE COMPOSITIONS FOR BUILDING-SCALE THREE DIMENSIONAL (3D) PRINTING
COMPOSITIONS COMPOSITES CIMENTAIRES AUTO-RENFORCÉES POUR IMPRESSION EN TROIS DIMENSIONS (3D) À L'ÉCHELLE D'UN BÂTIMENT
SOLTAN DANIEL G (Autor:in) / LI VICTOR C (Autor:in)
09.05.2019
Patent
Elektronische Ressource
Englisch
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Three-dimensional printing of cementitious compositions
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