İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ 3D TEKNOLOJİSİNDE KULLANILAN HARÇLARIN REOLOJİK ÖZELİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

İnsanoğlu var olduğu günden beri temel ihtiyaçlarından biri olan barınma ihtiyacını karşılamak için sürekli yeni arayışlar içinde olmuştur. Günümüz teknolojisi ile yapı üretim aşamasına gelinceye kadar geçen bir milyonu aşkın sürede insanlar barınma ihtiyaçlarını çok farklı yöntemlerle gerçekleştirmiştir.Başlangıçta insanlar doğada hazır bulunan ortamları barınak olarak kullanmışlardır. Zamanla toplumsal ve bilimsel birikimleri,teknolojik olanakları kullanarak barınak yapmada değişim ve dönüşüm yaşamışlardır.Yapılar daha çok geleneksel üretime dayalı olarak yapılmasına rağmen teknolojik gelişmeler bu sektörü de dönüştürmeye başlamıştır.Yapıların daha az zamanda daha az insan gücü ile düşük maliyetle yapılması, çevreye duyarlı ve enerji verimli olması isteği farklı üretim teknikleri arayışına yönlendirmiştir. Bu üretim tekniklerinde en son teknoloji 3D baskı yazıcılardır. Endüstriyel segmentte birçok olumlu gelişmeye imza atan 3D baskı yazıcılar inşaat sektörüne de yeni bir boyut kazandırmıştır. Bu çalışmada betonun zaman içinde gelişiminden bahsedilmiştir. Geleneksel yapı üretiminde yaygın olarak kullanılan betonun ve 3D baskı yazıcı da kullanılan harcın taze (reolojik) ve sertleşmiş haldeki özellikleri,bu yöntemlerin avantaj ve dezavantajları karşılaştırılmıştır. Son olarak da 3D baskı yazıcıların gelecekte inşaat sektörüne nasıl yön vereceği tartışılmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Yapı teknolojisi, 3D baskı harcı, reoloji

PDF

___

1. Lipson H., Kurman M.,"Fabricated: The New World of 3D Printing", John Wiley & Sons, 2013.
2. Peng, W., Jun W., Xiangyu W., A critical review of theuse of 3-D printing in theconstructionindustry. In Automation in Construction, 68:21-31, 2016.
3. Khoshnevis, B., Automated Construction By Contour Crafting – Related Robotics And Information Technologies, Published in Journal of Automation in Construction, 13(1), 5‐19.2004.
4. Le, T.T., Austin, S.A., Lim, S., Buswell, R.A., Gibb, A.G.F., Thorpe, T., Mix design and fresh properties for high‐performance printing concrete, Materials and Structures, 45:1221‐ 1232,2012.
5. BS EN 196-1:2016., Methods of testing cement. Part 1: Determination of strength, BSI Standards Limited, ISBN 9780580845802
6. Nerella V.N., Krause M., Näther M., Mechtcherine Studying printability of fresh concrete for formwork free Concrete on-site 3D Printing technology, (CONPrint3D) Proceeding for the 25th Conference on Rheology of Building Materials, Regensburg, Germany, 2016.
7. De Koker D., Manufacturing processes for engineered cement-based composite material products (M.Sc. thesis) Stellenbosch University, South Africa, 2004.
8. Zuriguel I., Garcimartin A., Maza D., Pugnaloni L.A., Pastor J.M., Jamming during the discharge of granularmatter from a silo Phys. Rev. E, 71, 2005.
9. Mankoc C., Janda A., Arévalo R., Pastor J.M., Zuriguel I., Garcimartin A., Maza D., The flow rate of granular materials through an orifice, Granular Matter, 9, pp. 407-414, 2007.
10. Beverloo W.A., Leniger H.A., Velde J.V, The flow of granular material through orifices, Chem. Eng. Sci., 15, pp. 260-296, 1961.
11. Tighe B.P., Sperl M., Pressure and motion of drysand: translation of Hagen’s paper from 1852, Granular Matter, pp. 141-144,2007.
12. Paul, S.C., Fresh and hardened properties of 3D printable cementitious materials for building and construction, Archives of Civil and Mechanical Engineering., 8, 311-319, 2018.
13. Chen J., Kwan A., Super fine cement for improving packing density, rheology and strength of cement paste, Cem. Concr. Compos., 34 (1), pp. 1-10, 2012.
14. Jiao D., Shi C., Yuan Q., An X., Liu Y., Li H., Effect of constituents on rheological properties of fresh concrete – a review Cem. Concr. Compos., 83 , pp. 146-159, 2017.
15. Ferraris C.F., Obla K.H., Hill R., The influence of mineral admixtures on therheology of cement paste and concrete, Cem. Concr. Res., 31 (2), pp. 245-255,2001.
16. Benaicha, M., Roguiez , X., Jalbaud , O., Burstchell, Y., Alaoui, A.H., Influence of silica fume and viscosity modifying agent on the mechanical and rheological behavior of self compacting concrete., Construction and Building Materials., 84, 103-110, 2015.
17. Gökkonca, E.K., Diatomit katkılı harçların bazı mekanik ve fiziksel özelliklerinin değişiminin incelenmesi, Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yük. Lis. Tezi, 67s, Denizli, 2010.
18. Rousse lN., Rheology of fresh concrete: from measurements to predictions of casting processes, Mater. Struct., 40 (10), pp. 1001-1012, 2007.
19. Roussel N., A thixotropy model for fresh fluid concretes: theory, validation and applications, Cem. Concr. Res., 36 (10), pp. 1797-1806, 2006.
20. TS EN 1015-4, Kâgir harcı - Deney metotları - Bölüm 4: Taze harç kıvamının tayini (daldırma ucu kullanımıyla), Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2000.
21. TS EN 1015-3, Kagir harcı- Deney metotları- Bölüm 3: Taze harç kıvamının tayini (yayılma tablası ile), Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2000.
22. Rahman M., Baluch M., Malik M., Thixotropic behavior of self compacting concrete with different mineral admixtures, Constr. Build. Mater., 50, pp. 710-717, 2014.
23. Zhang X., Han J., The effect of ultra-fine admixture on the rheological property of cement paste, Cem. Concr. Res., 30 (5), pp. 827-830, 2000.
24. Ahari R.S., Erdem T.K., Ramyar K., Thixotropy and structural breakdown properties of self consolidating concrete containing various supplementary cementitious materials, Cem. Concr. Compos., 59, pp. 26-37, 2015.
25. Kurt, G., Lif içeriği ve su/çimento oranının fibrobetonun mekanik davranışına etkileri., İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 2006.