3Dプリンティングに適した繊維補強セメント複合材料の開発と基礎物性評価
材料押出方式の3D プリンティングに適した繊維補強セメント複合材料を開発した。この複合材料は、ノズルから連続的に押し出せて、高さ 2mまで積層しても形状が保持される点に特徴がある。この材料で造形した積層体の力学性能を評価するために、積層体からコア抜きおよび切り出した試験体を力学試験に供した。その結果、圧縮強度85MPa以上、曲げ強度14MPa以上が得られ、曲げ応力下ではたわみ硬化挙動を呈した。さらに、表層透気試験と表面吸水試験を行い、積層体の物質移動抵抗性を評価した結果、積層体の品質のばらつきが小さく、各プリント層の界面に大きな空隙などがないことを示唆するデータが得られた。
Basic Properties of Newly Developed Fiber Reinforced Cement-based Composite Suitable for 3D Concrete Printing
We have developed a fiber reinforced cement-based composite suitable for 3D printing by the material extrusion method. The major characteristics of this composite are that it can be continuously extruded from a nozzle and it maintains shape even when laminated up to a height of 2m. In order to evaluate the mechanical properties of a laminated member made of this material, test cores were removed and subjected to mechanical testing. Compressive strength was found to be 109MPa and bending strength 14 MPa, with deflection hardening behavior exhibited under bending stress. The interfacial integrity between printed layers was indirectly evaluated through a surface air permeability test and a surface water absorption test in addition to mechanical testing.
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