[实用新型]记忆合金增强3D打印混凝土结构

说明书

本实用新型公开了一种记忆合金增强3D打印混凝土结构，包括3D打印混凝土本体和记忆合金组件；3D打印混凝土本体采用3D逐层打印方式制成；记忆合金组件包括记忆合金箍筋和记忆合金棒，记忆合金箍筋位于3D打印混凝土本体的层间位置；记忆合金棒沿3D打印混凝土本体的纵向方向设置在3D打印混凝土本体中；记忆合金箍筋及记忆合金棒均呈收缩变形状态，为3D打印混凝土本体提供环向和纵向的预应力。本实用新型的记忆合金增强3D打印混凝土结构整体力学性能大大增强，延性性能和耗能能力高，能够保证建筑结构的安全可靠。

技术领域

本实用新型涉及土木建筑技术领域，尤其是涉及一种记忆合金增强3D打印混凝土结构。

背景技术

由于3D打印技术效率高、成本低、用料少、污染少、能够制造异形结构等特点，其在建筑领域的运用越来越广泛，各类3D打印混凝土建筑不断出现。但无论是一体式 3D打印混凝土建筑还是装配式3D打印混凝土建筑，其均需要与常规钢筋混凝土建筑一样为人类提供安全可靠的生活工作场所。

但由于3D打印的技术特点，建筑3D打印中往往只有混凝土这一单一材料，缺乏常规钢筋混凝土结构中的钢筋部分，因此其受力性能往往只能依靠于混凝土本身来提供。在地震等情况下，3D打印混凝土建筑缺乏足够的延性和耗能能力，当混凝土发生开裂时往往结构面临倒塌的风险。而相比于常规浇筑混凝土，3D打印混凝土的层间界面受力为其薄弱部位，较易率先出现层间受拉破坏。因此针对于建筑中3D打印混凝土结构，需要采用合适的预应力技术来增强混凝土的整体力学性能，提高其延性性能和耗能能力，保证建筑结构的安全可靠。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种记忆合金增强3D打印混凝土结构，其整体力学性能大大增强，延性性能和耗能能力高，能够保证建筑结构的安全可靠。

根据本实用新型第一方面实施例的记忆合金增强3D打印混凝土结构，包括：

3D打印混凝土本体，所述3D打印混凝土本体采用3D逐层打印方式制成；

记忆合金组件，所述记忆合金组件包括记忆合金箍筋和记忆合金棒，所述记忆合金箍筋锚固于所述3D打印混凝土本体的层间位置；所述记忆合金棒沿所述3D打印混凝土本体的纵向方向锚固于所述3D打印混凝土本体中；所述记忆合金箍筋及所述记忆合金棒均呈收缩变形状态，为所述3D打印混凝土本体提供环向和纵向的预应力。

根据本实用新型第一方面实施例的记忆合金增强3D打印混凝土结构，利用记忆合金箍筋的收缩变形为3D打印混凝土结构本体提供环向的预应力，来约束3D打印混凝土的环向膨胀，利用记忆合金棒的收缩变形为3D打印混凝土本体提供纵向的预应力，从而能够对3D打印混凝土本体提供整体的预压力，达到增强记忆合金增强3D打印混凝土结构的作用，使得记忆合金增强3D打印混凝土结构的力学性能增强，并保证记忆合金增强3D打印混凝土结构中混凝土破坏时的延性性能和耗能能力，保证建筑结构的安全可靠。

根据本实用新型第一方面的一个实施例，所述记忆合金箍筋的形状为环形或田字形。

根据本实用新型第一方面的一个实施例，所述记忆合金箍筋的表面为光圆状、螺纹状或带肋状。

根据本实用新型第一方面的一个实施例，所述3D打印混凝土本体中设有沿所述3D打印混凝土本体的纵向方向贯通的预留孔，所述记忆合金棒在发生收缩变形之前设置在所述预留孔中，所述记忆合金棒在发生收缩变形之前与所述预留孔的孔壁之间的间隙填充有通过浇筑超高性能水泥基材料而形成的浇筑件，所述浇筑件分别与所述记忆合金棒和所述3D打印混凝土本体粘结固定。

根据本实用新型第一方面进一步的实施例，所述记忆合金棒的表面为螺纹状或带肋状或磨砂状。

根据本实用新型第一方面进一步的实施例，所述记忆合金箍筋的收缩变形及所述记忆合金棒的收缩变形通过电加热方式得到。