TR202016580A2 - 3D Yazıcılar İçin Geliştirilen Kalsiyum Alüminat Çimentosu Esaslı Harç Karışımı - Google Patents

3D Yazıcılar İçin Geliştirilen Kalsiyum Alüminat Çimentosu Esaslı Harç Karışımı Download PDF

Info

Publication number
TR202016580A2
TR202016580A2 TR2020/16580A TR202016580A TR202016580A2 TR 202016580 A2 TR202016580 A2 TR 202016580A2 TR 2020/16580 A TR2020/16580 A TR 2020/16580A TR 202016580 A TR202016580 A TR 202016580A TR 202016580 A2 TR202016580 A2 TR 202016580A2
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
calcium aluminate
printers
aluminate cement
based mortar
mortar mix
Prior art date
Application number
TR2020/16580A
Other languages
English (en)
Inventor
Emi̇r Sedat
Bi̇çer Göktepe Gi̇zem
Ömür Paksoy Hali̇me
Kurt Si̇bel
Original Assignee
Cimsa Cimento Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cimsa Cimento Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi filed Critical Cimsa Cimento Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi
Priority to TR2020/16580A priority Critical patent/TR202016580A2/tr
Publication of TR202016580A2 publication Critical patent/TR202016580A2/tr

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Buluş, inşaat sektöründe 3 boyutlu üretim teknolojilerinde kullanılmak üzere, ekstrüde edilebilirlik, mükemmel akışkanlık, inşa edilebilirliği karşılayan ve harçların termal özelliklerini iyileştiren, 3D baskı yazıcılarda etkin ve verimli yazdırılmaya uygun, faz değiştiren maddeler (FDM) içeren kalsiyum alüminat çimentosu esaslı harç karışımı ile ilgilidir. FDM olarak yanıcılığının olmaması ve doğal kaynaklı olması nedeni ile yağ asitleri ve karışımları mikrokapsüllenerek kullanılmıştır.

Description

TARIFNAME 3D Yazicilar Için Gelistirilen Kalsiyum Alüminat Çimentosu Esasli Harç Karisimi Teknik Alan Bulus, insaat sektörü basta olmak üzere, dijital baski uygulamalari ile yapilan çimento esasli bina yapi elemanlari, park-bahçe mobilyalari, zemin ve bina kaplama materyalleri olan çimento esasli karolar, paneller, plakalarda hizli ve verimli 3 boyutlu baski üretim teknolojileri ile ilgilidir.
Bulus `özellikle, faz degistiren maddeler kullanilarak 3D yazicilarda etkin ve verimli yazdirilmaya uygun kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi ile ilgilidir.
Teknigin Bilinen Durumu Günümüzde 3D baskili betonlar teknik ve isleme açisindan birçok zorluk olmasina ragmen katlanarak artan bir ilgi görmektedir. 3D baski, farkli hammaddelerin bir araya getirilerek, bilgisayar destekli tasarim modellerini somut nesnelere dönüstürme amaçli olarak katmanlarin art arda eklenmesi islemidir. 3D yazici ile yapi üretimi klasik 3D yazici mantigina dayanmaktadir. Bilgisayar ile kontrol edilen, agzindan beton çikan bir nozul (baski kafasi) tasiyan vinç, programindan gelen komutlar ile ileri-geri, saga-sola, asagi- yukari hareket ederek yapi üretimi yapmaktadir. Betonun karisim tasarimi, taze ve sertlesmis betonun performans gereksinimlerini karsilayacak sekilde yapilmalidir. Literatür arastirmalarinda belirtildigi gibi; 3D yazicilarda kullanilacak olan betonlarin, geleneksel betonun performansina ek olarak, islenebilirlik, çalisabilirlik süresi (open time), ekstrüde edilebilirlik (pompalanabilirlik) ve katmanlarin kendi kendisini tasiyabilirlik (insa edilebilirlik) gibi özeliklerine sahip olmalidir.
Konvansiyonel metotla yapi üretiminde kullanilan beton, agrega, çimento ile suyun, kimyasal ve mineral katki maddeleri ilave edilerek veya edilmeden homojen olarak üretim teknolojisine uygun olarak karistirilmasindan olusan, baslangiçta plastik kivamda olup, zamanla katilasip sertleserek mukavemet kazanan kompozit bir yapi malzemesidir.
Projelendirme asamasinda belirlenen yapi elemanlarinin sekil ve boyutlarinda kaliplar hazirlanarak içlerine taze beton yerlestirilir. Kaliplar içerisine yerlestirilen beton sertlesip dayanim kazandiktan sonra sökülür ve sökülme isleminden sonra da betonun sertlesip dayanim kazanmasi devam eder. Taze ve sertlesmis betonun bütün özeliklerini kullanilan çimentonun, agreganin, suyun ve katki malzemelerinin özelikleri, karisim içindeki oranlari etkiler.
Mevcut teknikte konvansiyonel metottaki beton yerlestirme isleminin aksine 3D baski yazicida kalipsiz katmanli üretim esastir ve yerlestirme esnasinda baski katmaninin genisligi ve kalinligi kontrol edilmelidir. 3D baski yazicilarla yapi üretimi yapilabilmesi için öncelikle 3 boyutlu model tasarima ihtiyaç vardir. Bilgisayar ortaminda tasarlanan çizimlerin somutlastirilmasi için de 3D baski yazicilarda çimento esasli harç malzemesi kullanilmaktadir. Harç ise çimento, su ve ince agrega karisimindan olusan ve içerisinde iri agrega bulunmayan bir karisimdan olusmaktadir. Katmanli üretim yapacak olan yazicinin harci yazdirma islemi, üç farkli faz ve dört asamadan olusmaktadir. Uretim fazinda baski isleminde kullanilacak olan harci olusturan malzemeler iki farkli besleme tankina yerlestirilir. Ilk asamada bu malzemelerden kuru karisim, ikinci asamada ise islak karisim hazirlanir. Pompa tazina geçildiginde üçüncü asama olan pompa devreye girer ve pompalama sirasinda malzeme bir borudan geçerek nozula aktarilir. Yazici fazi ise pompayla iletilen harcin son asamadaki nozul olarak adlandirilan hareketli uçtan belirli noktalara (extruding) sikilmasi islemiyle gerçeklestirilir. Daha sonra malzemenin katilasmasi ile üretim tamamlanmis olur. 3D baski sürecinin tamami teknik olarak saglam ve uygun maliyetli olmali ve modern çevresel etkenlere uygun olmalidir. Geleneksel yöntemlerde özellikle hazir beton uygulamalarinda kalip kullanimi gerekmektedir. Kalip kullanimii önemli zaman gecikmelerine ve çevre üzerinde olumsuz, yüksek malzeme, isçilik ve makine maliyetlerine yol açar. Ayrica karsilasilan diger kisitlar ise düsük verimlilik, is güç kitligi, geometrik uygulamalarda kaliba bagli olunmasi nedeni ile özgür olunamamasi, üretim hizinin yavas olmasidir. Dijital baski yöntemlerinin uygulanmasi ile kalip gerektirmeyen, yüksek geometrik sekillerde özgür uygulama imkâni saglayan ve is gücünün düsük oldugu uygulamalar gelistirilmistir. Bilgisayar destekli tasarimlar ile uygulanan bu sistemler dijital tasarim ve planlama açisindan kolayliklar saglamaktadir. Böylelikle insaatlarin tamamen dijitallesmesi olanagi sunulmaktadir. 3D baski islemi bir nozul yardimi ile yapilarin katman katman basilmasi prensibine dayanir.
Dijital beton baski yönteminde basarili baski islemi yapilabilmesi için malzemenin baski kafasina dogru içeriye akan malzemenin akiskan halden basarili bir sekilde bir katilasma sürecine geçmesi gerekmektedir. Mevcut yöntemlerde kullanilan Portland çimentolar ekstrüde edilebilirlik açisindan basarili olsalar bile hizli insa edilebilirlik açisindan yetersiz kalmaktadirlar. Ozellikle baski isleminin ilk saatlerinde erken yüksek dayanima ihtiyaç bulunmaktadir ve normal Portland çimento mukavemetleri erken yüksek dayanim için yeterli degildir. Ayrica kullanilan Portland çimentolari hizli verimli insa edilebilirlik ve üst üste yüksek katman olusturmada yetersiz kalmaktadir.
Diger yandan insa edilen çimentolu karisimlarin binalarda çok kullanilmasi ve binalarin ise büyük ölçüde enerji tüketiyor olmalari çimentolu 3D karisimlarinin enerji verimliliginin arttirilmasi ihtiyacini dogurmaktadir. Faz degistiren maddeler (FDM) uygun sicaklik araliklarinda gizli isi depolama özellikleriyle yapi malzemeleriyle kullanildiginda, isil kütlelerini arttirarak bina enerji tüketimini azaltmaktadirlar. Genel olarak FDM'ler çimentolu karisimlarda uygulanmaktadir ancak sadece normal Portland çimentolari ile kullanilan FDM'Ii karisimlar insa edilebilirlik ve ekstrüde edilebilirlik açisindan yeterli degildirler.
Mikrokapsüllenerek kullanilan FDMtli harçlar geleneksel yöntemlerle uygulamalarda basari saglamis olsalar da 3D yazici harçlarin basimi için erken yüksek dayanima sahip ve enerji depolama verimliligi olan uygun harç bulunmamaktadir. Mevcut geleneksel FDM'II harçlar enerji depolamada verimlilik saglasalar bile Portland çimentolari ile dayanimlari azalmaktadir ve bu durum erken mukavemeti daha yüksek olan FDMJIi karisimlarin gelistirilmesi ve farkli çimentolarin kullanilmasi ihtiyacini dogurmaktadir. 3D yazicilar ile basilmaksizin önceki buluslarda harçlar içerisinde mikrokapsüllenerek kullanilan faz degistiren malzemelerin kabuklarinin higroskopik olmalari durumunda harcin su ihtiyacini arttirmaktadirlar. Bu durum uygun kivama ulasilabilmesi için daha fazla su eklenmesini gerektirdiginden dayanimi da azaltacaktir. Ayrica mikrokapsüle tutunan suyun daha sonra hidratasyon sirasinda yükselen sicaklikla buharlasmasi beton yapisinda gözenekliligi de arttirirken, dayanimi olumsuz etkilemektedir.
Literatürde, konu ile ilgili EP3147269A1 numarali ”3D printing of construction elements and buildings with bct cement” baslikli bir basvuruya rastlanmistir. Söz konusu bulus, belit-kalsiyum sülfoalüminat-ternesit çimentosunun 3D baski yoluyla bilesenlerin ve binalarin imalati için kullanimi ve belit-kalsiyum sülfoalüminat-ternesit çimentosunun 3D baskisi ile bilesenlerin ve binalarin üretimi için bir yöntem ile ilgilidir. Bulusta baski harcinin termal özelliklerinin iyilestirilmesi için herhangi bir gelistirme yapilmamistir. based material and preparation method thereof” baslikli Çin patent basvurusudur. Söz konusu bulus, toz halindeki baglayici malzemeler ve agrega kullanilarak olusturulan, çimento, aktif katki maddesi, su azaltici, erken dayanim maddesi, ayarlanabilir katilasma maddesinden olusan bir tür 3 boyutlu baski çimento esasli malzeme ve bunun hazirlama yöntemi ile ilgilidir.
Sonuç olarak yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli kilinmistir.
Bulusun Kisa Açiklamasi Mevcut bulus, yukarida bahsedilen gereksinimleri karsilayan, tüm dezavantajlari ortadan kaldiran ve ilave bazi avantajlar getiren 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi ile ilgilidir.
Bulusun öncelikli amaci, kalsiyum alüminat çimentosu, beyaz Portland çimentosu, alçi, su azaltici ajan, priz geciktirici ajan, priz hizlandirici ajan, nisasta, seluloz eter (etil veya metil) kalsit, silis kumu, faz degistiren maddeler kullanilarak gelistirilen 3D baski harç karisiminin çok katmanli bir sekilde yazdirilabilirliginin ve harcin termal özelliklerinin iyilestirilmesini saglamaktir. Çalisma kapsaminda kullanilan selüloz eter harcin su tutma kapasitesine etki etmektedir. Bu kapsamda metil selüloz, etil selüloz, hidroksi etil sel'uloz, hidroksi propil selüloz eterler düsük ve yüksek viskoziteli olarak ve az veya çok modifiyeli olarak kullanilmistir. Faz degistiren madde olarak yaniciliginin olmamasi ve dogal kaynakli olmasi nedeni ile yag asitleri ve karisimlari kullanilmistir. Baski 'ünitesine kolayca pompalanabilmesi ve betonun baski kafasi tarafindan desteklendigi süre boyunca baski hacmini düzgün bir sekilde sikistirmak ve tamamen doldurmak için malzemenin akiskan olmasi gerekmektedir. Bununla birlikte, beton yaziciyi terk ettigi anda, betonun yeterli sertlige ulasmis olmasi gerekmektedir. Yeterli tiksotropik davranisin yaninda 'önemli seviyede akma dayanimina da ihtiyaç bulunmaktadir. Bulus konusu harç karisimindaki dogru seçilmis eklemeler ve katki malzemeleri, taze betonu hareket halindeyken akiskanligini bozmadan istenen tiksotropik davranis seviyesine ulastirmaya yardimci olabilmektedir.
Bulusun bir amaci, bulusta kullanilan kalsiyum alüminat çimentosu ve normal Portland çimentolarinin karistirilarak erken yüksek mukavemete sahip bir çimento olmasi ve bunun sonucunda 3D harçlarinin yazdirilmasi sirasinda alt katmanin üst katmani tasimasi için gerekli olan (yesil dayanim olarak adlandirilmaktadir) erken yüksek mukavemetini iyilestirilmesini saglamaktir. Normal Portland çimentolari ile hazirlanan karisimlar kis sartlarinda düsük sicakliklarda uygulama imkani vermezler ve yazdirila bilirlik sonrasi erken mukavemet alamazlar. Kalsiyum alüminat çimentosunun hidratasyon hizi ilk 6 saatte çok hizli olmasi nedeni ile harç içerisinde kullanimi düsük sicakliklarda bile erken yüksek mukavemet saglamaktadir.
Bulusun bir diger amaci, kalsiyum alüminat çimentolari ile FDMtlerin birlikte kullanilmasi sayesinde, 3D baski ile yapilan sertlesmis betonlarda betonun isi depolama kapasitesini arttirarak termal performansinda iyilesme saglamasidir. FDM'lerin yazdirilabilir harç matrisine dahil edilmesi, faz geçisleri sirasinda büyük miktarlarda termal enerjiyi gizli isi olarak depolamak için kullanilmaktadir. Hidrofobik özellik gösteren bazi biopolimer içerikli mikro kapsüllerin FDM*Ierin dis kabuklarinin olusturulmasinda kullanilmasi ile FDM'lerin su emmesinde azalma meydana gelerek harcin kivaminda ve yazdirilabilirligine olumsuz etkisini ortadan kaldirilabilecektir.
Bulus, içerigindeki malzemeler ile reolojik karakteristik, ekstrüde edilebilirlik, mükemmel akiskanlik, insa edilebilirligi karsilayan ve harçlarin termal 'Özelliklerini iyilestiren 3D yazicilar için gelistirilmis bir harç karisimi amaçlamaktadir.
Yukarida anlatilan amaçlarin yerine getirilmesi için bulus, insaat sektöründe kullanilmak üzere su, çimento, agrega, alçi ve Iif içeren 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi olup, kalsiyum alüminat çimentosu ve faz degistiren madde içermektedir.
Bulusun bir uygulamasina göre 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi toplam içerigin agirlikça %1-20 oraninda kalsiyum alüminat çimentosu, %0-15 oraninda faz degistiren madde, %5-50 oraninda Portland çimento, %0- oraninda kalin silis kumu, %0,01-1 oraninda selüloz eter, %O,1-1,5 oraninda nisasta eter, oraninda su içermektedir.
Yukarida anlatilan amaçlarin yerine getirilmesi için bulus, 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi üretim yontemi olup, (î) Baglayici olarak tercihen Portland çimento ve kalsiyum alüminat çimentolarinin toz halde karistirilmasi, (ii) Toz katki maddeleri olarak tercihen alçi, ince agrega, kaba agrega, su azaltici ajan, fiber, priz hizlandirici, priz geciktirici, nisasta eter, selüloz eter ve köpük kesici ajanin karisima eklenerek karistirilmasi, (iii) Mikrokapsüllenmis faz degistiren maddelerin (FDM) karisima eklenerek karistirilmasi, (iv) Tüm toz karisima su eklenerek karisimin bulamaç haline gelmesi, (v) Bulamacin yaziciya gönderilerek basilmasi, Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir ve bu nedenle degerlendirmenin de bu detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir.
Bulusun Detayli Açiklamasi Bu detayli açiklamada bulus konusu 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi ve tercih edilen yapilanmalari sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak ve hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir.
Bulus, insaat sektöründe kullanilmak üzere, 3D yazicilar için gelistirilen faz degistiren maddeler içeren kalsiyum al'uminat çimentosu esasli yazici harç karisimi ile ilgilidir.
Bulus 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi en temel halinde; kalsiyum alüminat çimentosu, Portland çimento, faz degistiren madde, alçi, su azaltici ajan, hizlandirici, geciktirici, ince silis kumu, kalin silis kumu, selüloz eter, nisasta eter, fiber, köpük kesici ajan içermektedir. Bulus konusu harç karisiminin içerigi Tablo 1'de verilmektedir.
Tabl01. Bulus konusu harç karisiminin içerigi Içerik Agirlikça tercih Agirlikça kullanilabilir edilen miktar miktar Kalsiyum alüminat çimentosu 12 1-20 Portland çimento 20 5-50 Mikrokapsüllenmis Faz 8 0-15 Degistiren Madde Su azaltici ajan 0,5 0,01-1,5 Priz hizlandirici 0,01 0,01-0,5 Priz geciktirici 0,1 0,01-1,5 Ince Silis kumu 10 0-30 Kalin Silis kumu 24.1 0-50 Selüloz eter 0,1 0,01-1 Nisasta eter 0,2 0,01-1,5 Polipropilen fiber 0,06 0,01-1,5 Köpük kesici ajan 0,01 0,01-1,5 Su 15 0-50 Bulus konusu 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisiminin 'üretim yontemi en temel halinde; (1) Baglayici olarak tercihen Portland çimento ve kalsiyum alüminat çimentolarinin toz halde karistirilmasi, (ii) Toz katki maddeleri olarak tercihen alçi, ince agrega, kaba agrega, su azaltici ajan, fiber, priz hizlandirici, priz geciktirici, nisasta eter, selüloz eter ve köpük kesici ajanin karisima eklenerek karistirilmasi, (iii) Mikrokapsüllenmis Faz Degistiren Maddelerin karisima eklenerek karistirilmasi, (iv) Tüm toz karisima su eklenerek karisimin bulamaç haline gelmesi, (v) Bulamacin yaziciya gönderilerek basilmasi, Mevcut bulusta bir iyilestirme olarak kullanilan kalsiyum alüminat çimentosu, Portland çimentosu, faz degistiren madde, alçi ve diger katkilar karistirilir. Karisim içinde priz hizlandirici olarak tercihen Iityum karbonat, Iityum sülfat veya Iityum klorit kullanilmaktadir.
Priz geciktirici madde olarak ise tercihen sitrik asit, tartarik asit veya sodyum borat kullanilmaktadir. Faz degistiren madde olarak yaniciliginin olmamasi ve dogal kaynakli olmasi nedeni ile yag asitleri ve karisimlari kullanilmaktadir. Harç içeriginde kullanilan selüloz eter harcin su tutma kapasitesine etki etmektedir. Bu kapsamda metil selüloz, etil selüloz, hidroksi etil selüloz, hidroksi propil selüloz eterler düsük ve yüksek viskoziteli olarak ve az veya çok modifiyeli olarak kullanilmistir. Kalsiyum alüminat çimentosu erken yüksek mukavemete sahiptir. Kalsiyum alüminat çimentosunun dayanim ve priz asagidaki gibidir; Tabl02. Kalsiyum Alüminat Çimentosunun Içerigi Içerik Agirlikça kullanilabilir miktar AI203 30-60 Fe203 0-20 SO3 0-5 Mevcut bulusta kullanilan kalsiyum aI'L'iminat çimentosunun Portland çimentosuna orani agirlikça (aza) O.5-10:1'dir. Kalsiyum alüminat çimentosu kullanimi ile ?D baskili erken yüksek mukavemetli bir harç hazirlanir ve kullanim hammaddeleri olarak Portland çimentosu, alçi, ince agrega, kaba agrega, su azaltici ajan, fiber, priz hizlandirici, priz geciktirici, nisasta eter, selüloz eter, köpük kesici ajan ve mikrokaps'üllenmis faz degistiren malzemeler bilesimi kullanilmistir.
Mevcut bulusta kullanilan mikrokapsüllenmis faz degisim malzemesinin 3D harçlarda performans saglamasi için erime/donma sicakligi (20 - 30 C arasinda ve iklime bagli olarak konfor sicakligina göre farkli degerlerde), gizli isi (> 80 J/g), boyut (<1OO pm) ve dayaniklilik (termal ve mekanik) tir. Mevcut bulusta kullanilan malzemeler ile reolojik karakteristik, ekstrüde edilebilirlik, mükemmel akiskanlik, insa edilebilirligi karsilayan ve harçlarin termal özelliklerini iyilestiren bir karisim elde edilmistir. Bu bulusta kullanilan kalsiyum alüminat çimentosu ile baski islemi çok katmanli olarak ve katmanlar arasi güçlü bir bag ile mükemmel yapilandirilabilirlik saglar. FDM eklenmesi ile FDMisiz çimentolu karisimlara göre harcin termal depolama kapasitesi eklenen FDM miktarina ve gizli isi degerlerine bagli olarak artirilmis olur. Eklenen FDM miktarinin üst siniri betonun standartlara uygun mukavemet sinirina uygun olarak belirlenmelidir.
Bulusta kullanilan kalsiyum alüminat çimentosunun, Portland çimentosuna oraninin agirlikça O.5-10:1(a:a) oldugu ve toplan karisim oranin kullanilan faz degistiren maddeye oraninin 1:0.01-O.1O oldugu karisimin mukavemet ve açik zaman degerleri asagidaki Tabloß. Bulus konusu harç karisiminin performans degerleri Performans Birim (ortalama) 1 gün Egilme Dayanimi 8,6 MPa 28 gün Basinç Dayanimi 58,9 MPa 28 gün Egilme Dayanimi 13,2 MPa Açik zaman 45 Dakika Yayilma 180 mm (t=5 dakika) Uretim yöntemi asamalarinda baglayici olarak kullanilan kalsiyum alüminat çimentosu, Portland çimentosu uygun bilesimde tartilarak kuru olarak karistirilmaktadir. Karisimin mümkün oldugunca homojen olmasi önemlidir. Kalsiyum alüminat çimentosunun %0-60 bagil nemde karistirilmalidir. Daha yüksek bagil nem seviyesi performans kaybina neden olabilir. Tercihen kalsiyum alüminat çimentosu yerine kalsiyum sülfo alüminat çimentolari (CSA) kullanilabilinir. Diger toz bilesenler olan alçi, su azaltici ajan, priz hizlandirici, priz geciktirici, selüloz, nisasta eteri, ince silis kumu, kalin silis kumu, polipropilen fiber ve köpük kesici ajan tartilarak baglayicilar ile karistirilmaktadir. Baglayicinin istenilen performansi saglamasi için sicakligin -5 0Giden büyük olmasi gerekmektedir. Tüm toz karisimin karistirilmasindan sonra sisteme uygun miktarda su eklenir ve karistirilir. Faz degistiren madde eklenerek yeniden karistirma islemi yapilir. Elde edilen bulamaç karisim 3D yaziciya gönderilir ve bir nozul yardimi ile baski islemi gerçeklestirilir. Uygulama dis alan etkisinde çimentolu malzeme olarak elde edilir.
Kalsiyum alüminat çimentolarinin kullanildigi harçlarda hizli priz almasi ve erken yüksek mukavemeti nedeni ile 3D yazicilarin tikanmasina neden olabilir. Bu nedenle yazicinin hammaddeleri karistirici bölmesinin harcin priz süresine uyumlu olmasi gerekmektedir.
Toz karisim su ile karistirildiktan sonra, uygulama boyunca, hazirlanan harcin tükenme süresinin priz süresinden uzun olmasi durumunda harç karistirici içerisinde dayanim alarak tikanmalara sebep olabilir. Bu nedenle kullanilan tüm toz karisimlar ve su belirtilen karistirma sirasi ile uygulanmalidir.
Söz konusu bulusta 3D yazicilara özel kalsiyum alüminat çimentolari kullanilarak erken yüksek mukavemet saglayan FDM içeren harçlar gelistirilmistir. FDIVl*nin enerji depolama kapasitesi harcin termal özelliklerini iyilestirmede kullanilmaktadir. Mikrokapsüllenmis FDM kabuklarinin tasarlanmasinda kullanilan materyaller ile FDM'lerin harcin su emmesine olan olumsuz etkisi de ortadan kaldirilmaktadir.

Claims (1)

ISTEMLER
1. Insaat sektöründe kullanilmak üzere su, çimento, agrega, alçi ve lif içeren 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum al'L'iminat çimentosu esasli harç karisimi olup, özelligi; kalsiyum alüminat çimentosu ve faz degistiren madde içermesidir. . istem 1'e uygun 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi olup, özelligi; agirlikça %1-20 oraninda kalsiyum alüminat çimentosu, %0-15 oraninda faz degistiren madde, %5-50 oraninda Portland çimento, %0-15 oraninda 1,5 oraninda priz geciktirici, %0-30 oraninda ince silis kumu, %0-50 oraninda kalin silis oraninda polipropilen fiber, %0,05-1,5 oraninda köpük kesici ajan ve %0-50 oraninda su içermesidir. . istem 1ie uygun 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi olup, özelligi; agirlikça %12 oraninda kalsiyum alüminat çimentosu, %8 oraninda faz degistiren madde, %20 oraninda Portland çimento, %5 oraninda alçi, geciktirici, %10 oraninda ince silis kumu, %24,1 oraninda kalin silis kumu, %0,1 oraninda selüloz eter, %0,2 oraninda nisasta eter, %0,06 oraninda polipropilen fiber, . istem 1'e uygun 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi olup, özelligi; kalsiyum alüminat çimentosunun agirlikça %30-60 oraninda oraninda 803, %0-8 oraninda TiO2 içermesidir. . Istem 1'e uygun 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum al'uminat çimentosu esasli harç karisimi olup, özelligi; kalsiyum alüminat çimentosu yerine tercihen kalsiyum s'ülfo alüminat çimentosu kullanilmasidir. . Istem 1'e uygun 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi olup, özelligi; selüloz eter olarak tercihen metil selüloz, etil seluloz, hidroksi etil selüloz veya hidroksi propil selüloz eter kullanilmasidir. . istem 1'e uygun 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi olup, özelligi; priz hizlandirici olarak tercihen Iityum karbonat, Iityum sülfat veya Iityum klorit kullanilmasidir, . Istem 1'e uygun 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi olup, özelligi; priz geciktirici madde olarak tercihen sitrik asit, tartarik asit veya sodyum borat kullanilmasidir. istem 1ie uygun 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi olup, özelligi; faz degistiren madde olarak tercihen yag asitleri ve karisimlari kullanilmasidir. 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi Baglayici olarak tercihen Portland çimento ve kalsiyum alüminat çimentolarinin toz halde karistirilmasi, Toz katki maddeleri olarak tercihen alçi, ince agrega, kaba agrega, su azaltici ajan, fiber, priz hizlandirici, priz geciktirici, nisasta eter, sel'LiIoz eter ve köpük kesici ajanin karisima eklenerek karistirilmasi, Mikrokaps'ullenmis faz degistiren maddelerin (FDM) karisima eklenerek karistirilmasi, Tüm toz karisima su eklenerek karisimin bulamaç haline gelmesi, Bulamacin yaziciya gönderilerek basilmasi, islem adimlarini içermesidir. istem 10,3 uygun 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi üretim yöntemi olup, özelligi; (i) üretim adiminda kalsiyum aI'Liminat çimentosunun %O-BO bagil nemde karistirilma isleminin yapilmasidir. Istem 10,3 uygun 3D yazicilar için gelistirilen kalsiyum alüminat çimentosu esasli harç karisimi 'üretim yöntemi olup, özelligi; (iii), (iv) ve (v) 'üretim adimlarinda sicakligin minumum -5 0C olmasidir.
TR2020/16580A 2020-10-16 2020-10-16 3D Yazıcılar İçin Geliştirilen Kalsiyum Alüminat Çimentosu Esaslı Harç Karışımı TR202016580A2 (tr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2020/16580A TR202016580A2 (tr) 2020-10-16 2020-10-16 3D Yazıcılar İçin Geliştirilen Kalsiyum Alüminat Çimentosu Esaslı Harç Karışımı

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2020/16580A TR202016580A2 (tr) 2020-10-16 2020-10-16 3D Yazıcılar İçin Geliştirilen Kalsiyum Alüminat Çimentosu Esaslı Harç Karışımı

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR202016580A2 true TR202016580A2 (tr) 2020-11-23

Family

ID=75527247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2020/16580A TR202016580A2 (tr) 2020-10-16 2020-10-16 3D Yazıcılar İçin Geliştirilen Kalsiyum Alüminat Çimentosu Esaslı Harç Karışımı

Country Status (1)

Country Link
TR (1) TR202016580A2 (tr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240190769A1 (en) * 2021-04-07 2024-06-13 Dmat S.R.L. Building materials

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240190769A1 (en) * 2021-04-07 2024-06-13 Dmat S.R.L. Building materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Al-Absi et al. Properties of PCM-based composites developed for the exterior finishes of building walls
Panda et al. Measurement of tensile bond strength of 3D printed geopolymer mortar
Yu et al. Development of cement-based lightweight composites–Part 1: Mix design methodology and hardened properties
CN102753498A (zh) 新型泡沫混凝土
CN102505798A (zh) 复合保温墙板及其制备方法
CN115010452A (zh) 一种石膏基地面瓷砖粘结砂浆及其制备方法
CN108383465A (zh) 一种挤出式3d打印用石膏基复合胶凝材料及其制备方法
CN115943084A (zh) 用于3d打印的干粘接材料混合物
Kastornykh et al. Modified concrete mixes for monolithic construction
CN108975817B (zh) 一种利用脱硫石膏晶须增强的保温砂浆及其制备方法
CN100455547C (zh) 高掺量工业废料建筑保温隔热材料及其制备方法
CN114230300A (zh) 多功能双组份石膏基自流平砂浆以及该砂浆施工方式
CN110723951B (zh) 一种3d打印用改性生土材料及其制备方法
WO2017025771A1 (en) Castable material based on cementitious binder with shrinkage resistance
TR202016580A2 (tr) 3D Yazıcılar İçin Geliştirilen Kalsiyum Alüminat Çimentosu Esaslı Harç Karışımı
Sakhare et al. Printing performance of 3D-printed geopolymer through pumpability–extrudability–buildability properties–a review
CN111517740A (zh) 一种用于3d打印的水泥基复合材料及其制备方法
JP5004294B2 (ja) 高流動モルタル
Kurt et al. Design of energy-efficient white portland cement mortars for digital fabrication
JP7323256B2 (ja) 押出成形3dプリンティングに適したフレッシュ性状及び機械的特性を有する結合材料
JP2014172801A (ja) モルタル組成物
CN112777990A (zh) 一种固废基轻质保温混凝土3d打印材料及制备方法
JP2005213085A (ja) 超軽量モルタル
Das et al. Tailoring ultra-high performance concrete for additive manufacturing: Synergistic roles of superplasticizer and viscosity-modifying admixture in printability and performance
EP4321315A1 (en) Reinforced three-dimensional objects produced by additive manufacturing and relevant method