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原文传递一种3D打印混凝土试件成型装置及成型方法

专利名称：	一种3D打印混凝土试件成型装置及成型方法
摘要：	本发明公开了3D打印混凝土试件成型装置，包括模具和加料斗，模具包括底模、侧模和固定板，底模的四个角部设有底模连接孔，固定板设置在侧模上，固定板上设有固定板连接孔，侧模包括有侧模单元和定位杆，每个侧模单元为由两个U形侧板拼合而成的矩形模板，U形侧板的角部沿竖向设有侧板连接孔，定位杆设置在侧板连接孔中，并且将底模、侧模和固定板连接。加料斗的底部设有限位机构，加料斗通过限位机构架设在侧模上。采用该装置制作得到的试件的抗压强度和抗冻性能与采用混凝土3D打印机成型的试件接近。而且不需要使用混凝土3D打印机，降低了试验费用。同时避免了3D打印混凝土试件切割、磨平工艺，提高了试件力学性能和耐久性能测试精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国建筑股份有限公司
发明人：	李国友;张涛;霍亮;戢文占;蔺喜强;张楠
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910226465.1
公开号：	CN109991054A
代理机构：	北京中建联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	刘湘舟
分类号：	G01N1/28(2006.01);G;G01;G01N;G01N1
申请人地址：	100029 北京市朝阳区安定路5号院3号楼
主权项：	1.一种3D打印混凝土试件成型装置，其特征在于包括模具和加料斗，所述模具包括底模(1)、侧模(2)和固定板(3)，所述底模(1)的四个角部设有底模连接孔(101)，所述固定板(3)设置在侧模(2)上，固定板(3)上设有固定板连接孔(31)，所述侧模(2)包括有侧模单元(21)和定位杆(22)，每个侧模单元(21)为由两个U形侧板(211)拼合而成的矩形模板，U形侧板(211)的角部沿竖向设有侧板连接孔(212)，所述定位杆(22)设置在侧板连接孔(212)中，并且将底模(1)、侧模(2)和固定板(3)连接；所述加料斗的底部设有限位机构，所述加料斗通过限位机构架设在侧模(2)上。 2.根据权利要求1所述的一种3D打印混凝土试件成型装置，其特征在于：所述侧板连接孔(212)为通孔，所述定位杆(22)的一端插入底模连接孔(101)，另一端穿过侧板连接孔(212)和固定板连接孔(31)，进而将底模(1)、侧模(2)和固定板(3)连接。 3.根据权利要求1所述的一种3D打印混凝土试件成型装置，其特征在于：所述侧板连接孔(212)为盲孔，所述定位杆(22)连接在底模连接孔(101)和侧板连接孔(212)之间、相邻侧模单元(21)的侧板连接孔(212)和侧板连接孔(212)之间、侧板连接孔(212)和固定板连接孔(31)之间，进而将底模(1)和侧模单元(21)、相邻的侧模单元(21)、侧模单元(21)和固定板(3)连接。 4.根据权利要求2或3所述的一种3D打印混凝土试件成型装置，其特征在于：所述模具还包括垫板(4)，所述垫板(4)设置在底模(1)的底部。 5.根据权利要求1所述的一种3D打印混凝土试件成型装置，其特征在于：所述加料斗包括储料管(5)、活塞(6)和压杆(7)，所述储料管(5)的底部设有出料口(8)，所述压杆(7)与活塞(6)连接，所述活塞(6)设置在储料管(5)中并可在储料管(5)中上下滑动。 6.根据权利要求5所述的一种3D打印混凝土试件成型装置，其特征在于：所述活塞(6)的侧壁设有密封圈(9)。 7.根据权利要求6所述的一种3D打印混凝土试件成型装置，其特征在于：所述限位机构包括横撑板(11)和定位卡套(12)，所述横撑板(11)设置在出料口(8)的两侧，并且横撑板(11)的底面与出料口(8)的下边缘平齐，横撑板(11)上设有刻度线，所述定位卡套(12)上开设有螺纹孔(13)，定位卡套(12)套在横撑板(11)上，并且通过螺栓(14)固定。 8.一种3D打印混凝土试件成型方法，利用权利要求1所述的3D打印混凝土试件成型装置实现，其特征在于包括以下步骤，步骤一、将底模(1)和第一层的侧模单元(21)上涂刷脱模剂，安装底模(1)和第一层的侧模单元(21)，形成第一层空腔；步骤二、将配制好的混凝土注入加料斗中；步骤三、将加料斗放置在第一层的侧模单元(21)上，通过调节限位机构来调整布料方向，将混凝土按照设定的路径和宽度灌注入第一层空腔中；步骤四、将第二层的侧模单元(21)叠放在第一层的侧模单元(21)上；步骤五、重复步骤二至三，将混凝土按照设定的路径和宽度灌注入上层空腔中；步骤六、重复步骤四至五，将混凝土注入上层的空腔中，直至混凝土灌注至设定层数；步骤七、最后将混凝土试件养护至设定龄期，拆除模具。 9.根据权利要求8所述的一种3D打印混凝土试件成型方法，其特征在于：所述限位机构包括横撑板(11)和定位卡套(12)，所述横撑板(11)设置在出料口(8)的两侧，并且横撑板(11)的底面与出料口(8)的下边缘平齐，横撑板(11)上设有刻度线，所述定位卡套(12)上开设有螺纹孔(13)，定位卡套(12)套在横撑板(11)上，并且通过螺栓(14)固定；所述步骤三中通过调节螺栓(14)的旋入深度使两个横撑板(11)在同一直线上。 10.根据权利要求8所述的一种3D打印混凝土试件成型方法，其特征在于：所述步骤三之前挤出少量混凝土，并且用刮尺将已挤出的混凝土刮平。
所属类别：	发明专利