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公开(公告)号：CN118495869A
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410601509.5
申请日：2024-05-15
Applicant: 河北工业大学
IPC: C04B28/00 , C04B18/16 , C04B22/14 , B33Y10/00 , B33Y70/10 , E02D29/045 , E21D11/10 , C04B103/12
Abstract: 本发明公开了一种喷射3D打印隧道洞渣混凝土及施工方法，按重量份数计，包括组分：水泥870‑900份、粉煤灰50‑60份、硅灰50‑80份、细骨料500‑600份、粗骨料500‑600份、水350‑355份、液体速凝剂20‑50份、粉体速凝剂10‑20份、减水剂1‑2份。本发明利用隧道洞渣完全代替天然砂，用双组分速凝剂对其进行改性处理，使得喷射3D打印混凝土满足快硬、早强和良好的可打印性能要求。本发明施工方法可根据受喷面角度0‑180°智能调控速凝剂掺入量，满足不同受喷面角度下粘结性能的要求，有效控制施工质量。本发明提供的混凝土其流动性、打印精度和可建造性符合喷射3D打印要求，力学性能优异，可应对多角度下的喷射3D打印，同时提高了隧道洞渣固废资源的利用率，具有重要的社会和环境意义。
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公开(公告)号：CN115582900B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202211220624.5
申请日：2022-10-08
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明为一种混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统，该系统包括3D打印混凝土挤出装置与多筋分散置入装置，3D打印混凝土挤出装置的喷嘴能随混凝土材料输送的主轴管道旋转，所述多筋分散置入装置包括多个用于钢丝绳挤出的挤出单元、多个用于剪断钢丝绳的剪断单元、多个用于将钢丝绳送出多筋分散置入装置的输送单元，钢丝绳经多筋分散置入装置的钢丝绳输出口连接至喷嘴，多筋分散置入装置向喷嘴引入多根钢丝绳，多筋分散置入装置整体固定在3D打印混凝土挤出装置的能旋转的主轴管道的外壁上，使得多筋分散置入装置能随3D打印混凝土挤出装置的主轴管道同步转动。解决混凝土3D打印过程中多筋分散置入问题。
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公开(公告)号：CN116519422B
公开(公告)日：2023-09-26
申请号：CN202310768282.9
申请日：2023-06-28
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明为岩体模型变开度裂隙3D打印切割路径规划方法及成型装置，使用异型切割刀具，所述异型切割刀具配有异型切割针，所述异型切割针截面轮廓为对数螺线驱动的螺线型，异型切割针在机械臂第六轴关节Z轴转动控制作用下，实现变开度裂隙的制备。利用图像处理方式获得岩体模型中的变开度裂隙的几何形态，提取到裂隙特征参数，利用切割路径规划方法可得到切割针运行的坐标#imgabs0#，异型切割针在3D打印岩体模型中的切入深度，异型切割针运行速度，由#imgabs1#到#imgabs2#时机械臂第六轴关节Z轴转动角度#imgabs3#。采用具有螺线型截面轮廓的异型切割针代替常规的毛细圆管切割针，能在任意在指定开度区间内进行切割填充，每条裂隙的切割过程都可以实现变开度裂隙平滑制备。
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公开(公告)号：CN116622510A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310857114.7
申请日：2023-07-13
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种高效诱导碳酸钙沉积功能菌群的快速富集方法，包括以下步骤：S1、菌源样本采集：采集土壤样品，经研钵碾碎，筛除杂物，过筛后用去离子水清洗，形成土壤悬浊液，作为菌源样本；S2、功能菌群富集；S3、功能菌群代谢能力验证；S4、功能菌群的传代扩培；S5、碳酸钙沉积性能测试。本发明采用上述的一种高效诱导碳酸钙沉积功能菌群的快速富集方法，可节省纯菌菌种保藏及培养的时间及成本，方法快捷，提升了混菌富集效率，该技术可实现基于微生物自修复原理的混凝土修复、固化砂土等技术在施工现场的快速应用。
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公开(公告)号：CN116519422A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310768282.9
申请日：2023-06-28
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明为岩体模型变开度裂隙3D打印切割路径规划方法及成型装置，使用异型切割刀具，所述异型切割刀具配有异型切割针，所述异型切割针截面轮廓为对数螺线驱动的螺线型，异型切割针在机械臂第六轴关节Z轴转动控制作用下，实现变开度裂隙的制备。利用图像处理方式获得岩体模型中的变开度裂隙的几何形态，提取到裂隙特征参数，利用切割路径规划方法可得到切割针运行的坐标，异型切割针在3D打印岩体模型中的切入深度，异型切割针运行速度，由到时机械臂第六轴关节Z轴转动角度。采用具有螺线型截面轮廓的异型切割针代替常规的毛细圆管切割针，能在任意在指定开度区间内进行切割填充，每条裂隙的切割过程都可以实现变开度裂隙平滑制备。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116277955A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310447008.1
申请日：2023-04-24
Applicant: 河北工业大学
IPC: B29C64/209 , B29C64/245 , B29C64/25 , B33Y30/00
Abstract: 本发明提供隧道支护结构3D打印系统及其控制方法，3D打印系统包括由柔性关节连接的一级机械臂和二级机械臂，二级机械臂的末端设有末端执行器；柔性关节内还设有传感器模块集、精度补偿模块集和控制电机，用于监测及控制二级机械臂带动末端执行器运动；控制方法包括：获取二级机械臂在目标时刻的位置和姿态，并将二级机械臂的位置和姿态进行融合，确定二级机械臂在目标时刻的实际位姿；基于二级机械臂在目标时刻的实际位姿，和二级机械臂在目标时刻的预设机械臂位姿，确定二级机械臂的运动偏差；基于二级机械臂的运动偏差，控制二级机械臂带动末端执行器运动到目标打印点实现高精度打印。本发明可以提高隧道支护结构的打印精度。
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公开(公告)号：CN115319889B
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202211251818.1
申请日：2022-10-13
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种自适应钢纤维混凝土预制构件制备方法，包括以下步骤：对构件进行细观数值模拟，建立钢纤维方向和数量分布模型‑根据钢纤维方向和数量分布模型计算的配合比制备出预拌砂浆‑确定打印路径，同时将打印路径信息与钢纤维方向和数量分布模型信息叠加分析，得到各打印路径处的钢纤维方向和数量信息‑将信息导入到位置定位器中，利用位置定位器实时控制制备系统在打印期间各位置处的钢纤维方向和数量。本发明采用上述自适应钢纤维混凝土预制构件制备方法，结合了电磁场法和3D打印技术，与已有技术相比，能根据应力大小和方向实现分区域、分方向、自动化分配指定数量的钢纤维，避免了传统方法仅能实现单向定向均匀分布的不足。
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公开(公告)号：CN115582900A
公开(公告)日：2023-01-10
申请号：CN202211220624.5
申请日：2022-10-08
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明为一种混凝土3D打印机用旋转式多筋分散置入系统，该系统包括3D打印混凝土挤出装置与多筋分散置入装置，3D打印混凝土挤出装置的喷嘴能随混凝土材料输送的主轴管道旋转，所述多筋分散置入装置包括多个用于钢丝绳挤出的挤出单元、多个用于剪断钢丝绳的剪断单元、多个用于将钢丝绳送出多筋分散置入装置的输送单元，钢丝绳经多筋分散置入装置的钢丝绳输出口连接至喷嘴，多筋分散置入装置向喷嘴引入多根钢丝绳，多筋分散置入装置整体固定在3D打印混凝土挤出装置的能旋转的主轴管道的外壁上，使得多筋分散置入装置能随3D打印混凝土挤出装置的主轴管道同步转动。解决混凝土3D打印过程中多筋分散置入问题。
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公开(公告)号：CN114656221A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210447640.1
申请日：2022-04-26
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种含二氧化硅气凝胶和废弃玻璃粉的耐高温混凝土，耐高温混凝土按照重量份数包括普通硅酸盐水泥13‑19份、二氧化硅气凝胶0.05‑0.45份、硅灰0.6‑3份、减水剂0.01‑0.3份、石英砂12‑24份、河沙3‑9份、玻璃粉6‑8份和水4.5‑10份。本发明采用上述结构的一种含二氧化硅气凝胶和废弃玻璃粉的耐高温混凝土，同时将玻璃粉和二氧化硅气凝胶加入耐高温混凝土中，高温下融化后的玻璃粉细小颗粒包裹在二氧化硅气凝胶颗粒表面，形成一层保护膜，有效防止二氧化硅气凝胶与水泥和水接触，阻止二氧化硅气凝胶由疏水性向亲水性转变，有效提高了混凝土的强度和耐高温性能。
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公开(公告)号：CN114292073A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202210171275.6
申请日：2022-02-24
Applicant: 河北工业大学 , 尧柏特种水泥技术研发有限公司
IPC: C04B28/04 , C04B18/14 , C04B18/08 , C04B14/06 , C04B20/02 , C04B24/38 , B33Y70/10 , B33Y80/00 , B33Y10/00 , C04B111/76
Abstract: 本发明提供了一种可3D打印风积沙抗冻混凝土及其制备方法和使用方法，属于混凝土技术领域。本发明提供的可3D打印的风积沙抗冻混凝土，按重量份数计，包括以下制备原料：不低于42.5等级的硅酸盐水泥166～186份；硅灰3～13份；粉煤灰6～16份；风积沙330～350份；减水剂1～5份；纤维素醚0.1～1.5份；淀粉醚0.05～0.5份；消泡剂0.1～1.5份；聚丙烯纤维0.2～4份；水60～75份；所述风积沙为经过碱处理的风积沙。本发明提供的风积沙抗冻混凝土不仅可以实现3D打印，而且力学性能和耐久性能优越，对沙漠地区天然沙紧缺、风积沙资源丰富的状况也做到了因地制宜，就地取材。
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