3D nyomtatható beton fejlesztése helyi alapanyagokkal: reológiai tulajdonságok szerepe
DOI:
https://doi.org/10.66987/EPKO.2026.33Kulcsszavak:
3D betonnyomtatás, mix design, reológia, extrudálhatóság, helyi alapanyagokAbsztrakt
A 3D betonnyomtatás (3DCP) az építőipar egyik innovatív technológiája, amely lehetőséget teremt az anyagfelhasználás, a zsaluzási igény és az élőmunka csökkentésére. A technológia gyakorlati alkalmazhatóságának egyik kulcskérdése a megfelelő reológiai tulajdonságokkal rendelkező betonkeverékek fejlesztése, amelyek biztosítják az extrudálhatóságot, az építhetőséget és a korai szerkezeti stabilitást. Jelen kutatás célja kizárólag hazai, helyben beszerezhető alapanyagok felhasználásával olyan 3D nyomtatásra alkalmas betonkeverék kidolgozása volt, amely teljesítményében összevethető a kereskedelmi forgalomban elérhető referenciaanyagokkal. A vizsgálatok során referencia keverékek alapján határoztuk meg a nyomtathatóság szempontjából releváns kritériumértékeket, majd kilenc saját fejlesztésű keveréket vizsgáltunk friss és megszilárdult állapotban. Az eredmények alapján egy 600 kg/m³ cementtartalmú, optimalizált szemeloszlású keverék megfelelő extrudálhatóságot, zsaluzat nélküli építhetőséget és megfelelő korai szilárdságot mutatott laboratóriumi 3D nyomtatási körülmények között. A kutatás igazolja, hogy helyi alapanyagokra épülő betonkeverékekkel a 3D betonnyomtatás hazai alkalmazása műszakilag megvalósítható.
Hivatkozások
[1] Andrew, R. M. (2018). Global CO₂ emissions from cement production. Earth System Science Data, 10(1), 195-217. https://doi.org/10.5194/essd-10-195-2018
[2] Buswell, R. A., Leal de Silva, W. R., Jones, S. Z., & Dirrenberger, J. (2018). 3D printing using concrete extrusion: A roadmap for research. Cement and Concrete Research, 112, 37-49. https://doi.org/10.1016/j.cemconres. 2018.05.006
[3] Drávecz, B. (2023). 3D nyomtatáshoz alkalmazható keverék kutatása hazai alapanyagokból [BSc szakdolgozat, BME]
[4] Ma, G., Wang, L., & Ju, Y. (2018). State-of-the-art of 3D printing technology of cementitious material - An emerging technique for construction. Science China Technological Sciences, 61, 475-495. https://doi.org/ 10.1007/s11431-016-9077-7
[5] Miller, S. A., John, V. M., Pacca, S. A., & Horvath, A. (2018). Carbon dioxide reduction potential in the global cement industry by 2050. Cement and Concrete Research, 114, 115-124. https://doi.org/10.1016/j.cemconres. 2017.08.026
[6] Magyar Szabványügyi Testület. (2000). MSZ EN 1015-3:2000 – Falazóhabarcs vizsgálati módszerei. 3. rész: A friss habarcs konzisztenciájának meghatározása terítőasztallal. Budapest: MSZT
[7] Nerella, V. N., & Mechtcherine, V. (2019). Studying the printability of fresh concrete for formwork-free concrete onsite 3D printing technology (CONPrint3D). In J. Sanjayan et al. (Eds.), 3D Concrete Printing Technology (pp. 333-347). Butterworth-Heinemann. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815481-6.00016-6
[8] Scrivener, K. L., John, V. M., & Gartner, E. M. (2018). Eco-efficient cements: Potential economically viable solutions for a low-CO₂ cement-based materials industry. Cement and Concrete Research, 114, 2-26. https: //doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.03.015
[9] Zhang, C., Nerella, V. N., Krishna, A., Wang, S., Zhang, Y., Mechtcherine, V., & Banthia, N. (2021). Mix design concepts for 3D printable concrete: A review. Cement and Concrete Composites, 122, 104155. https://doi.org/ 10.1016/j.cemconcomp.2021.104155
Letöltések
Megjelent
Folyóirat szám
Rovat
License
Copyright (c) 2026 Anna SZIJÁRTÓ, Salem NEHME, György BALÁZS L., Sándor SÓLYOM
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
