Metodologia de dosagem com base em relações constitutivas básicas de misturas para impressão 3d em concreto (3DCP)

• Autor(a) principal: Dias, Leonardo de Souza
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46889
• topic: Engenharia Civil; 3DCP; Capacidade de impressão; Squeeze-flow

A impressão 3D utilizando materiais cimentícios tem ganhado destaque em pesquisas recentes, porém, ainda existem muitas lacunas nos parâmetros necessários para a dosagem das misturas com capacidade de impressão, pois tais parâmetros dependem da interação entre o sistema de impressão (tipo de impressora, bombeamento, extrusão, velocidade de impressão, etc) e as propriedades intrínsecas das misturas cimentícias, como granulometria dos materiais, tipos de cimento e adições minerais, relações volumétricas água/ligante, volume de pasta/agregados, volume de pasta, volume de água e relação areia/sólidos totais. Este artigo analisou seis misturas para impressão com variações nas relações cimento:areia (em massa), mantendo constante a relação água/materiais secos, avaliando a capacidade de impressão dessas misturas em uma impressora 3D tipo pórtico com movimentação mecanizada em seus eixos, possuindo um bico extrusor de deposição do material. A avaliação da capacidade de impressão foi realizada levando-se em consideração os aspectos visuais, de bombeabilidade e integridade do filamento, sendo as misturas posteriormente submetidas a ensaios de mini-slump, espalhamento em mesa de consistência, squezze-flow e deformação sobre carga dos filamentos impressos em intervalos de impressão de 0 min, 15 min e 30 min, determinando em seguida as faixas ideais das relações constitutivas das misturas compatíveis com a impressão. Determinaram-se as propriedades no estado endurecido, resistência à flexão e à compressão, aderência entre as camadas, massa específica e índice de vazios de corpos de provas extraídos de peças impressas com cortes em tamanhos conforme especificação em normas de cada ensaio. Foi possível observar que para o sistema de impressão utilizado há uma faixa ideal para essas relações constitutivas, e que as misturas, mesmo apresentando viscosidades diferentes, medidos de acordo com o squeeze flow, podem ser imprimíveis, desde que atendam as faixas ideais para as relações determinadas. Com relação a interface das camadas impressas, essas são ponto crítico de fragilidade, possivelmente devido a fatores como formação de regiões com vazios e perda de umidade superficial, o que favorece a redução do desempenho mecânico das peças, principalmente com o aumento do tempo de deposição.