Beton

3D Baskılı Beton Projesi ABD Ordusu Araştırmalarını Destekliyor

İnşaat mühendisliği fakültesi, askeri operasyonlarda kullanılmak üzere 3D baskılı yapıları test ediyor.
Olası sorun: Ordunun başka bir ülkede ileri konuşlandırma görevi için bir binaya veya köprüye ihtiyacı var. Tam ölçekli bir yapı veya yapı malzemeleri göndermek, özellikle görev bir çatışma bölgesindeyse bir seçenek olmayabilir.

Olası bir çözüm: Yerinde 3D baskılı beton
Petrone ve ekibi, 3D yazdırılmış LEGO benzeri beton modüller kullanılarak inşa edilen yapıların bütünlüğüne ve performansına odaklanıyor. 2024’ün başlarında başlayan deneysel program, yazdırdıkları 90 cm uzunluğundaki beton modüllerle bir araya getirdikleri “köprüleme altyapısını” test etmeyi içeriyor. Deneyleri doğrulamak için köprü test edilip, sayısal olarak simüle ediliyor. Bu matematiksel modeller aracılığıyla gerçek dünya sistemlerini simüle ve analiz etmek için bir hesaplama tekniği olarak kullanılıyor.
Petrone, “Yapılandırılmış bir yaklaşım izliyoruz ve baskıya yaklaşımımızda titizlik getiriyoruz.” diyor.
3D baskılı yapılardaki erken çalışmalar zorunlu olarak deneme-yanılma tarzında yürütülmüş ancak Nevada Üniversitesi, Reno 3D baskılı yapıları test etmek için daha kesin bir yol geliştiriyor. Bu çalışma, ordunun çatışma bölgesinde veya askeri operasyonların gerçekleştiği bir alanda ihtiyaç duyulan altyapıyı inşa etme yeteneğini geliştirmeyi amaçlıyor. Petrone’nin projesi, 3D baskı, segmental yapı (daha küçük bileşenleri bir araya getirerek büyük yapılar inşa etme) ve gelişmiş sayısal simülasyonu bir araya getirmesi bakımından bu alandaki diğer birçok projeden farklıdır. Bunlar birlikte, güvenilir şekilde sağlam ve ölçeklenebilir yapılar inşa etmek için bir temel sağlamaktadır.

Basınç dayanımı testi
Üniversite kampüsündeki Büyük Ölçekli Yapılar Laboratuvarının (LSSL) bir köşesinde, Petrone ve ekibi ABD Ordusu’ndan orta ölçekli bir 3D yazıcı kullanarak Ls ve Ts şeklinde beton bileşenleri 3D olarak yazdırıyor. Kablolarla bir arada tutulan beton bloklar, bir basınç dayanım testi makinesindeki sensörlere bağlanıyor. 3D baskılı beton segmentler araştırma çalışmasının bir parçası olarak test ediliyor.
Bu sonbaharda ekip, laboratuvarda bir yük testi için yeniden bir araya geldi. Yapılan testte, bileşenlerin merkezinden geçen ard gerilimli kablo ile bir arada tutulan yaklaşık yedi beton segment giderek artan miktarda bir yüke maruz bırakıldı. Sonucunda test edilen köprünün dar bir bölümü yaklaşık 3 ton kadar yük taşıdı. Elfass, köprünün performansını değerlendirdiğinde, “Bundan çok memnunuz.” dedi.

Bileşenlere takılan sensörler, doktora sonrası araştırma görevlisi Satish Paudel ve lisans araştırmacısı Allen Rivas tarafından yapılan analizler ve sayısal simülasyon için kullanılacak verileri topladı.
Petrone, bir sonraki adımlardan birinin ise ek bileşenler ekleyerek test örneğini genişletmek ve hızlandırılmış inşaat için bağlantıları araştırmak olacağını söyledi. Bu proje Haziran 2025’e kadar finanse edilecek.

Sağlam bir teknik temel sağlamak
Petrone, nihai proje hedefinin orduya sahada ihtiyaç duyulan yapıların nasıl basılacağı ve monte edileceği konusunda sağlam bir teknik temel sağlamak olduğunu söyledi. Kendisi ve ekibi, proje boyunca bu durumu akıllarından çıkarmayarak, 3D yazdırılmış bileşenlerin birbirine nasıl bağlanacağı gibi süreçleri düşündüler. Mevcut projelerinde bileşenler, özel ekipman gerektirmeyen kablolarla birbirine bağlanıyor.
Petrone, kablolama sistemi hakkında “Savaş bölgesinde özel ekipman bulunamayacağı için her şey sahada elle monte edilebilir.” diyor.
Yapılar, ihtiyaç ortadan kalktığında teorik olarak bileşen parçalarına ayrılabilir ve farklı konfigürasyonlarda yeniden monte edilebilir. Elfass’a göre aynı yapısal bileşenleri yazdırmak, son derece uyarlanabilir tasarımlar sağlıyor. Petrone ile birlikte yürüttüğü araştırma, sahadaki mühendislerin bu bileşenleri yapısal olarak sağlam bir altyapı üretecek şekilde bağlamasına yardımcı olacak.

Sayısal modellemenin entegrasyonu
Elfass, “3D baskı ve segmental yapı, inşaat başlamadan önce yapısal performansı tahmin etmek için güçlü bir araç oluyor. Bu, mühendislerin segmentlerin yerleşimini ve basılı bileşenlerin tasarımını optimize etmelerine olanak tanıyarak, 3D baskılı yapıların çeşitli koşullarda gerekli güç ve dayanıklılık gereksinimlerini karşılamasını sağlıyor.” dedi.


Kaynak: www.unr.edu/nevada-today/news/2024/3d-printed-construction

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

İlginizi Çekebilir
Sahte Mars ve Ay toprağından elde edilen kükürt bazlı yeni…
Cresta Posts Box by CP