적층공법 적용 모르타르의 경화 전⋅후 특성에 대한 기초실험 평가

Basic Experimental Evaluation of Fresh and Hardened Properties of Mortar Using Additive Manufacturing

최근 거푸집 공사 및 후속 다짐 과정이 생략되어 공기 단축을 유도할 수 있는 3D 콘크리트 프린팅 공법이 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 소형 갠트리형 장비를 이용하여 모르타르에 대한 적층 공법을 적용하고 3DCP 공법에 대한 기초 성능평가를 수행하였다. 양호한 모르타르 출력 및 적층을 위한 배합비를 도출하였고;출력성능;적층성능;압축강도;휨인장강도 및 수중불분리성을 평가하였다. 출력물의 직선구간에서 폭이 일정하고;표면의 결점 및 끊어짐이 없는 양호한 출력성능을 나타내었다. 적층성능 평가를 통해 수중 출력 시 항복응력 발현 속도가 빨라져 적층 시간간격 증가에 따라 층 높이 변화율이 감소됨을 확인하였다. 출력 시 길이방향 구속으로 인해 적층물로부터 추출한 공시체 보다 몰드에 타설한 공시체의 휨인장강도가 더 낮게 나타났다. 수평방향의 압축강도가 수직방향의 압축강도보다 다소 높게 평가되었으며;수중 출력 시 적층물로부터 추출한 공시체의 압축강도가 몰드에 타설한 공시체보다 높은 압축강도를 나타내었다.

Recently;the three-dimensional concrete printing (3DCP) method has been garnering considerable interest owing to its ability to significantly reduce the construction time. In this study;3D printing or additive manufacturing was applied to mortar using a small gantry type equipment and the performance of the method was evaluated. The mixture proportioning for good mortar printing and deposition was derived. The parameters of printability;buildability;compressive strength;flexural tensile strength;and anti-washout were considered for the performance evaluation. The results showed good printability with a constant width and no surface defects. In the buildability test;the rate of yield stress development increased;and the rate of change in the layer height decreased as the interlayer time interval increased during underwater printing. The flexural tensile strength of the specimen cast into the mold was lower than that of the specimen extracted from the additive parts owing to the longitudinal confinement during printing. The compressive strength in the lateral direction was slightly higher than that in the perpendicular direction;whereas the compressive strength of the specimen extracted from the part printed underwater was higher than that of the specimen cast into the mold.