免拆式3D打印混凝土模板的制作方法

免拆式3d打印混凝土模板
技术领域
1.本发明涉及3d打印技术领域，特别涉及一种免拆式3d打印混凝土模板。


背景技术：

2.近年来，3d打印技术逐步应用于房屋建筑、道路桥梁、地下工程等建造领域，3d打印混凝土技术逐渐成为建造工程领域研究的新方向。与传统的钢筋绑扎、模板浇筑工艺不同，3d打印混凝土是一种无筋建造工艺，打印过程中难以同步植入钢筋笼，材料以及结构的脆性特征明显，抗弯和抗剪等性能较弱。
3.现有的提高3d打印混凝土模板抗弯抗剪性能的方法大多采用短纤维增韧法，该方法是在打印料中拌入一定比例的纤维材质，以提高3d打印混凝土模板的韧性和抗拉强度，缺点是只限于对微裂缝的控制层面，不能承受较大的外力。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种免拆式3d打印混凝土模板，旨在提升3d打印混凝土用作模板时的抗弯抗剪性能。
5.为实现上述目的，本发明提出的免拆式3d打印混凝土模板，包括3d打印层和若干加固层，所述3d打印层围合形成有带开口的浇筑腔，所述浇筑腔用于浇筑混凝土，所述3d打印层包括若干层叠设置的子3d打印层；若干所述加固层沿所述3d打印层的高度方向间隔设置，每一所述加固层夹设于两相邻的所述子3d打印层之间。
6.在本技术的一实施例中，所述加固层部分显露于所述浇筑腔中。
7.在本技术的一实施例中，所述加固层包括若干加固件，若干所述加固件沿所述3d打印层的周向依次设置。
8.在本技术的一实施例中，所述加固件包括一第一加固杆和两第二加固杆，两所述第二加固杆并排设置，且均有一段插设在所述3d打印层中，所述第一加固杆连接在两所述第二加固杆之间。
9.在本技术的一实施例中，所述3d打印层具有相对设置的第一止挡壁和第二止挡壁，所述第一加固杆位于所述第一止挡壁背离所述第二止挡壁的一侧，两所述第二加固杆由所述第一止挡壁穿入所述浇筑腔，并插设在所述第二止挡壁上。
10.在本技术的一实施例中，设于两相邻所述子3d打印层之间的所述加固层中，至少两个所述加固件部分叠放在一起。
11.在本技术的一实施例中，所述浇筑腔的一侧腔壁向外设有凸起。
12.在本技术的一实施例中，所述凸起沿所述3d打印层的高度方向延伸。
13.在本技术的一实施例中，所述免拆式3d打印混凝土模板还包括若干纵向加固件，若干所述纵向加固件垂直于所述加固层，并间隔穿设于所述浇筑腔中。
14.在本技术的一实施例中，所述加固层为金属材质。
15.本发明提出的免拆式3d打印混凝土模板包括3d打印层和若干加固层，若干子3d打
印层层叠设置形成3d打印层，若干加固层沿3d打印层的高度方向间隔设置，每一加固层都夹设在相邻的两个子3d打印层之间，3d打印层围合形成有带开口的浇筑腔，在3d打印层成型后，向浇筑腔内浇筑混凝土，形成免拆式3d打印混凝土模板。本发明的技术方案通过在相邻的两子3d打印层间设置加固层，以提高免拆式3d打印混凝土模板的平行于3d打印层方向的抗弯抗剪性能。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
17.图1为本发明免拆式3d打印混凝土模板一实施例的结构示意图；
18.图2为本发明免拆式3d打印混凝土模板另一实施例的俯视图。
19.附图标号说明：
[0020][0021]
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0022]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0024]
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范
围之内。
[0025]
现有的提高3d打印混凝土模板抗弯抗剪性能的方法大多采用短纤维增韧法，该方法是在打印料中拌入一定比例的纤维材质，以提高3d打印混凝土模板的韧性和抗拉强度，缺点是只限于对微裂缝的控制层面，不能承受较大的外力。因此，本发明提出一种免拆式3d打印混凝土模板，旨在提升3d打印混凝土用作模板时的抗弯抗剪性能。
[0026]
本发明提出一种免拆式3d打印混凝土模板100，包括3d打印层1和若干加固层2，3d打印层1围合形成有带开口的浇筑腔12，浇筑腔12用于浇筑混凝土，3d打印层1包括若干层叠设置的子3d打印层11；若干加固层2沿3d打印层1的高度方向间隔设置，每一加固层2夹设于两相邻的子3d打印层11之间。
[0027]
本实施例中，3d打印层1的形状可以是矩形或圆形等规则形状，也可以是不规则形状或者几种规则形状的组合，具体的形状需要根据实际需要来灵活选择，本技术对此不做进一步限定。加固层2可以是与3d打印层1横截面形状相同的金属片，也可以是平行于子3d打印层11放置的钢筋网等，在此不做进一步限定，设置加固层2能够增加免拆式3d打印混凝土模板100平行于子3d打印层11方向的抗弯抗剪性能。每层叠打印一定层数的子3d打印层11，就放置一加固层2，然后继续层叠打印一定层数的子3d打印层11，再放置一加固层2，如此循环，直到3d打印层1的高度满足要求。具体每隔多少层子3d打印层11添加一加固层2，需要根据免拆式3d打印混凝土模板100的抗弯抗剪性能要求和使用场景等灵活决定，本技术对此不做进一步限定。
[0028]
本发明提出的免拆式3d打印混凝土模板100包括3d打印层1和若干加固层2，若干子3d打印层11层叠设置形成3d打印层1，若干加固层2沿3d打印层1的高度方向间隔设置，每一加固层2都夹设在相邻的两个子3d打印层11之间，3d打印层1围合形成有带开口的浇筑腔12，在3d打印层1成型后，向浇筑腔12内浇筑混凝土，形成免拆式3d打印混凝土模板100。本发明的技术方案通过在相邻的两子3d打印层11间设置加固层2，以提高免拆式3d打印混凝土模板100的平行于3d打印层1方向的抗弯抗剪性能。
[0029]
在本技术的一实施例中，加固层2部分显露于浇筑腔12中。
[0030]
为了增大免拆式3d打印混凝土模板100的新老混凝土之间的粘结强度，本实施例中，加固层2部分显露于浇筑腔12中，凸出于腔壁，即当向浇筑腔12内浇筑新混凝土时，加固层2部分处于新混凝土中，另一部分处于相邻的两子3d打印层11之间，等待新混凝土凝固之后，加固层2一部分固定于新混凝土，另一部分固定于3d打印层1的相邻两子3d打印层11之间，能进一步有效提高新浇筑的混凝土和3d打印层1中的老混凝土间的粘结强度，提高免拆式3d打印混凝土模板100整体的抗拉抗剪强度。同时，在浇筑混凝之前，显露于浇筑腔12的腔壁的加固层2还能够方便吊装。
[0031]
在本技术的一实施例中，加固层2包括若干加固件21，若干加固件21沿3d打印层1的周向依次设置。
[0032]
本实施例中，采用若干加固件21组成加固层2，若干加固件21沿3d打印层1的周向依次设置，好处是能充分发挥3d打印的灵活性，无需根据免拆式3d打印混凝土模板100的形状定制加固层2的形状，节省生产成本。若干加固件21将免拆式3d打印混凝土模板100受到垂直于3d打印层1方向的拉力和剪切力分散承担，能够提升免拆式3d打印混凝土模板100平行于3d打印层1长度方向的抗弯抗剪性能。加固件21的形状可以是矩形、梯形、三角形或者
半圆形等，具体形状应根据免拆式3d打印混凝土模板100的形状和应用场景来灵活选择，本技术在此不做进一步限定。
[0033]
在本技术的一实施例中，加固件21包括一第一加固杆211和两第二加固杆212，两第二加固杆212并排设置，且均有一段插设在3d打印层1中，第一加固杆211连接在两第二加固杆212之间。
[0034]
本实施例中，加固件21包括一第一加固杆211和两第二加固杆212，第一加固杆211连接在两第二加固杆212之间，第二加固杆212和第一加固杆211之间的夹角可以是直角，也可以是钝角或者锐角，在此不做进一步限定，第一加固杆211和两第二加固杆212构成平面，第二加固杆212有一段插设在3d打印层1中，分散承担免拆式3d打印混凝土模板100受到的垂直于3d打印层1方向的拉力和剪切力，进一步提高免拆式3d打印混凝土模板100平行3d打印层1的抗弯抗剪性能。可以理解的是，于其他实施例中，加固件21也可以是一体成型的，由钢筋弯折形成半圆形、矩形或者梯形等形状。
[0035]
在本技术的一实施例中，3d打印层1具有相对设置的第一止挡壁13和第二止挡壁14，第一加固杆211位于第一止挡壁13背离第二止挡壁14的一侧，两第二加固杆212由第一止挡壁13穿入浇筑腔12，并插设在第二止挡壁14上。
[0036]
本实施例中，3d打印层1具有相对设置的第一止挡壁13和第二止挡壁14，第一加固杆211设置在第一止挡壁13背离第二止挡壁14的一侧，即第一加固杆211凸出显露于第一止挡壁13的外侧设置，在免拆式3d打印混凝土模板100投入使用后，能够增加混凝土构件中的混凝土和免拆式3d打印混凝土模板100的粘结强度。两个第二加固杆212均由第一止挡壁13穿入浇筑腔12，并插设在第二止挡壁14上，一方面能够提高免拆式3d打印混凝土模板100平行3d打印层1宽度方向的抗弯抗剪性能，另一方面进一步增大加固件21和浇筑腔12内新浇筑的混凝土间的粘结面积，进而提升免拆式3d打印混凝土模板100的新老混凝土之间的粘结强度。
[0037]
在本技术的一实施例中，设于两相邻所述子3d打印层11之间的加固层2中，至少两个加固件21部分叠放在一起。
[0038]
为了进一步提升免拆式3d打印混凝土模板100的平行于3d打印层1方向的抗弯抗剪性能，本实施例中，同一加固层2中的至少两个加固件21部分叠放。在一优选实施例中，加固层2中任意两个相邻的加固件21部分叠放设置，进一步提升免拆式3d打印混凝土模板100的平行于3d打印层1方向的抗弯抗剪性能，还可以节省加固件21的材料消耗，节省成本。
[0039]
在本技术的一实施例中，浇筑腔12的一侧腔壁向外设有凸起15。
[0040]
本实施例中，浇筑腔12的一侧腔壁向外凸设有凸起15，凸起15具有与浇筑腔12连通的空腔，凸起15的具体长度宽度和高度应根据免拆式3d打印混凝土模板100的尺寸来决定。设置凸起15一方面能够增加3d打印层1和浇筑腔12内混凝土的粘结面积和粘结体积，提升免拆式3d打印混凝土模板100的新老混凝土界面间的粘结强度，另一方面，在免拆式3d打印混凝土模板100投入使用后，能够增加免拆式3d打印混凝土模板100和混凝土构件浇筑的新混凝土之间粘结面积和粘结体积，进而增大混凝土构件新老混凝土界面间的粘结强度。凸起15的延伸方向可以是沿着3d打印层1的高度方向延伸，也可以是沿着3d打印层1的长度方向或者其他方向延伸，在此不做进一步限定。
[0041]
在本技术的一实施例中，凸起15沿3d打印层1的高度方向延伸。
[0042]
本实施例中，凸起15沿着3d打印层1的高度方向延伸，能够增大3d打印层1和浇筑腔12内新浇筑的混凝土间的粘结面积和粘结体积，进而使免拆式3d打印混凝土模板100的新老混凝土界面间的粘结强度最大，使新老混凝土之间不易发生剥离，防止由于新老混凝土剥离造成的安全问题和经济损失。可以理解的是，凸起15的长度可以根据具体项目自行调整，在此不做进一步限定。
[0043]
在本技术的一实施例中，免拆式3d打印混凝土模板100还包括若干纵向加固件321，若干纵向加固件321垂直于加固层2，并间隔穿设于浇筑腔12中。
[0044]
本实施例中，免拆式3d打印混凝土模板100还设置有若干纵向加固件321，若干纵向加固件321垂直于加固层2设置，即垂直于子3d打印层11设置，并间隔穿设于浇筑腔12中，能够提升免拆式3d打印混凝土模板100在平行于3d打印层1高度方向上的抗弯抗剪性能。在一优选的实施例中，纵向加固件321的长度与3d打印层1的高度相同，可以保证免拆式3d打印混凝土模板100受到任意高度的剪切力和弯应力都能由纵向加固件321分散承担，全面地提升免拆式3d打印混凝土模板100在平行于3d打印层1高度方向上的抗弯抗剪性能。纵向加固件321和加固层2的材质相同，无需额外加工或采买，节省成本。
[0045]
在本技术的一实施例中，加固层2为金属材质。
[0046]
本实施例中，加固件采用金属材质，金属材质强度更高，抗弯抗剪的能力更强，例如钛合金或者铝合金等等，具体材质应根据免拆式3d打印混凝土模板100的强度要求和应用场景灵活选择，本技术对此不做进一步限定。需要说明的是，于一优选的实施例中，加固件采用与混凝土构件相同的标准化钢筋，此时免拆式3d打印混凝土模板100可以直接投入使用，无需拆卸，节省人力成本和材料成本。
[0047]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种免拆式3d打印混凝土模板，其特征在于，包括：3d打印层，所述3d打印层围合形成有带开口的浇筑腔，所述浇筑腔用于浇筑混凝土，所述3d打印层包括若干层叠设置的子3d打印层；和若干加固层，若干所述加固层沿所述3d打印层的高度方向间隔设置，每一所述加固层夹设于两相邻的所述子3d打印层之间。2.如权利要求1所述的免拆式3d打印混凝土模板，其特征在于，所述加固层部分显露于所述浇筑腔中。3.如权利要求1所述的免拆式3d打印混凝土模板，其特征在于，所述加固层包括若干加固件，若干所述加固件沿所述3d打印层的周向依次设置。4.如权利要求3所述的免拆式3d打印混凝土模板，其特征在于，所述加固件包括一第一加固杆和两第二加固杆，两所述第二加固杆并排设置，且均有一段插设在所述3d打印层中，所述第一加固杆连接在两所述第二加固杆之间。5.如权利要求4所述的免拆式3d打印混凝土模板，其特征在于，所述3d打印层具有相对设置的第一止挡壁和第二止挡壁，所述第一加固杆位于所述第一止挡壁背离所述第二止挡壁的一侧，两所述第二加固杆由所述第一止挡壁穿入所述浇筑腔，并插设在所述第二止挡壁上。6.如权利要求3所述的免拆式3d打印混凝土模板，其特征在于，设于两相邻所述子3d打印层之间的所述加固层中，至少两个所述加固件部分叠放在一起。7.如权利要求1至6中任一项所述的免拆式3d打印混凝土模板，其特征在于，所述浇筑腔的一侧腔壁的向外设有凸起。8.如权利要求7所述的免拆式3d打印混凝土模板，其特征在于，所述凸起沿所述3d打印层的高度方向延伸。9.如权利要求1至6中任一项所述的免拆式3d打印混凝土模板，其特征在于，所述免拆式3d打印混凝土模板还包括若干纵向加固件，若干所述纵向加固件垂直于所述加固层，并间隔穿设于所述浇筑腔中。10.如权利要求1至6中任一项所述的免拆式3d打印混凝土模板，其特征在于，所述加固层为金属材质。

技术总结
本发明公开一种免拆式3D打印混凝土模板，包括3D打印层和若干加固层，所述3D打印层围合形成有带开口的浇筑腔，所述浇筑腔用于浇筑混凝土，所述3D打印层包括若干层叠设置的子3D打印层；若干所述加固层沿所述3D打印层的高度方向间隔设置，每一所述加固层夹设于两相邻的所述子3D打印层之间。本发明技术方案提供的一种免拆式3D打印混凝土模板，旨在提升3D打印混凝土用作模板时的抗弯抗剪性能。土用作模板时的抗弯抗剪性能。土用作模板时的抗弯抗剪性能。


技术研发人员：袁烽 高天轶 骆稼祥 詹强 吴昊 宋雅楠
受保护的技术使用者：上海一造科技有限公司
技术研发日：2023.06.01
技术公布日：2023/10/6