Gypsum-cement-puzzolanic concrete for 3D CP

Abstract

Казанский государственный архитектурно-строительный университет (КГАСУ); г. Казань, Республика Татарстан, Россия АННОТАЦИЯ Введение. Аддитивное строительное производство (3D-печать), осуществляемое бетонными и растворными смесями на основе минеральных вяжущих, в том числе смешанных, является одним из перспективных способов изготовления строительных изделий, конструкций, возведения зданий и сооружений. Анализ современного состояния исследований в области разработки композиционных материалов на основе гипсоцементно-пуццоланового вяжущего для строительной 3D-печати свидетельствует об ограниченности его применения ввиду коротких сроков схватывания гипса, а также низких показателей водостойкости и пределов прочности изделий на его основе, что свидетельствует об актуальности изучения, направленного на разработку стабильных составов гипсоцементно-пуццолановых бетонов (ГЦПБ) для 3D-печати, обладающих высокими физико-техническими и оптимальными реотехнологическими характеристиками. Материалы и методы. Изготовление образцов осуществлялось на строительном 3D-принтере АМТ S-6044 производства ООО «СПЕЦАВИА». Применены стандартные методики исследования реологических свойств смесей и физико-технических свойств бетонов. Результаты. Научно обоснован и экспериментально определен состав ГЦПБ в технологии аддитивного производства. Обоснована рациональность применения в технологии аддитивного производства бетонов с соотношением вяжущее:заполнитель = 1:2 при модуле крупности песка Мк 3, обеспечивающим следующие характеристики контрольного состава бетона: предел прочности при сжатии 22,1 МПа, при изгибе -4,9 МПа, средняя плотность -1892 кг/м 3 , формоустойчивость -16 см, предельное напряжение сдвига -58,5 Па. Изучены особенности структурообразования и ряд недостатков микроструктуры разработанного ГЦПБ, сформованного методом аддитивного производства. Выводы. Разработаны ГЦПБ для аддитивного строительного производства методом послойной экструзии с оптимальным соотношением компонентов в составе вяжущего. Показана перспективность дальнейшего совершенствования составов ГЦПБ путем их модифицирования полифункциональными комплексными добавками.