[发明专利]一种3D打印钢筋混凝土墙体的构造及其施工方法

说明书

本发明公开了一种3D打印钢筋混凝土墙体的构造及其施工方法，所述墙体构造包括混凝土、细钢筋网、建筑钢筋和灰砂浆，所述的细钢筋网等间隔设置在混凝土中，细钢筋网的两侧均布孔口、且上下层细钢筋网的孔口对齐，所述的建筑钢筋通过孔口固定在混凝土的两侧，所述的混凝土的两侧抹灰砂浆。本发明的构造形式相对简洁，可以做到连续打印，方便快捷，提高了打印建造的效率，降低了原材料的损耗以及不必要的浪费。本发明所打印的墙体工程力学性能可以更大限度的接近布置竖向钢筋的常规钢筋混凝土墙体，以进一步提升拓展3D打印技术在建筑工程中的运用。本发明在保证墙体整体性以及墙体承重能力的同时亦能满足各类建筑墙体外形打印的需求。

技术领域

本发明属于3D混凝土打印技术领域，更具体的说是涉及一种3D打印钢筋混凝土墙体的构造及其施工方法。

背景技术

3D打印作为一项发展应用迅速的新型科技，因其具有成型快速及自动化程度高等优点而被广泛应用于教育、医疗、制造和航天等领域。传统制造不能实现的异形结构或难实现的复杂结构，3D打印均可实现，因此可以说3D打印是一场技术革命。近些年，3D打印也越来越多的应用于建筑领域，充分发挥了它的优势，不仅智能环保安全快捷，而且结合新型建筑材料可实现就地取材、降低造价，具有广阔的发展前景。

但是，现有建筑3D打印技术中无法实现钢筋的打印，且在打印的混凝土中难以布设竖向钢筋，仅能打印简单的墙体结构，这使得结构的整体性能受到限制，进而一定程度约束了3D打印在建筑领域的发展。在3D打印建筑设计师们的开发下，现有的3D打印钢筋混凝土墙体大多只是将墙体的一部分用3D技术进行打印，其余部分还需后续再浇筑混凝土，费时费力工序繁琐，这就难以体现和发挥3D打印智能连续建造的优势，因而不能称为完全意义上的3D打印建造。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种无需繁琐的工序、能实现连续不间断的3D打印，同时能够提高墙体的整体性能的3D打印钢筋混凝土墙体的构造及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种3D打印钢筋混凝土墙体构造，包括混凝土、细钢筋网、建筑钢筋和灰砂浆，所述的细钢筋网等间隔设置在混凝土中，细钢筋网的两侧均布孔口、且上下层细钢筋网的孔口对齐，所述的建筑钢筋通过孔口固定在混凝土的两侧，所述的混凝土的两侧抹灰砂浆；所述的混凝土为3D打印的混凝土。

进一步的，所述的细钢筋网为预制细钢筋网，细钢筋网的平面形状与欲打印墙体的水平面形状相同，细钢筋网的短边宽度与欲打印墙体的厚度一致、长边长度与欲打印墙体的长度一致。细钢筋网网格形状为三角形。细钢筋网两侧的孔口的直径比建筑钢筋的直径大5～10mm，两个相邻孔口之间的间距小于 50cm。

进一步的，所述的灰砂浆的厚度大于建筑钢筋直径5.0±0.5mm。

进一步的，所述的细钢筋网相邻上下层之间的高度h为5.0±0.5cm。

一种3D打印钢筋混凝土墙体构造的施工方法，包括以下步骤：

A、根据实际工程设计图纸确定的实际打印墙体的厚度尺寸和形状，预制相同宽度和形状的细钢筋网；

B、3D打印设备设置好打印路径和打印高度h，对打印墙体区域地面进行硬化处理；

C、3D打印设备从墙底标高开始打印，打印的混凝土堆叠到高度h时，3D 打印机进入短暂停时间；

D、立即将预制的细钢筋网放置在此高度墙体上；放置时要将墙体厚度与细钢筋网的宽度对齐，并使得细钢筋网外缘的孔口刚好紧贴两侧墙体并伸在墙体两侧外；

E、3D打印设备在细钢筋网上方开始打印，打印的混凝土堆叠到高度h时， 3D打印机进入短暂停时间；

F、按步骤D的方法立即放置细钢筋网，同时将细钢筋网的孔口对准下层的细钢筋网的孔口；