INISMa
Onderzoekscentrum gespecialiseerd in keramische materialen
Pôle de Compétitivité TEAM2
Concurrentiekrachtcluster gewijd aan innovatie
Buildwise
Referentiecentrum voor bouwinnovatie
Laboratoire LaMé – Université d’Orléans
Mechanica Onderzoekslaboratorium
Laboratoire Cristal - Université de Lille
Gezamenlijke onderzoekseenheid
IMT Nord Europe
Onderzoek naar de ontwikkeling van koolstofarme bindmiddelen
Geassocieerde partners
Industriële en institutionele ondersteuning
Het team C2MP van LaMé heeft ruime ervaring op het gebied van formulering en karakterisering van bouwmaterialen. Het heeft in het bijzonder expertise ontwikkeld in de formulering van 3D-printbare cementmortels die alternatieve materialen bevatten (gerecycleerd zand en/of koolstofarme bindmiddelen).
Het team heeft specifieke methoden ontwikkeld voor de karakterisering en formulering van 3D-printbare cementmortels, waarbij natuurlijk zand voor 100% wordt vervangen door gerecycleerd zand zonder de reologische en mechanische eigenschappen van het materiaal significant te beïnvloeden.
het team ontwikkelde:
Specifieke karakteriserings- en formuleringsmethoden voor 3D-printbare cementmortels, waarbij 100% van het natuurlijke zand wordt vervangen door gerecycled zand zonder de reologische en mechanische eigenschappen van het materiaal significant te beïnvloeden.
Er zijn ook originele karakteriseringsprotocollen voor het verse gedrag van printbare mortels ontwikkeld.
Dankzij dit werk kon ook rekening worden gehouden met de invloed van onzekerheden (geometrische onzekerheden in verband met het proces en/of onzekerheden in verband met de eigenschappen van de te bedrukken materialen) op de stabiliteit van de geprinte vormen, door rekening te houden met de verschillende wijzen van vernietiging die kunnen optreden tijdens het printen (knikken of plastische breuk).
Het LaMé zal in samenwerking met IMT Nord Europe, INISMa en Buildwise bijdragen aan de formulering van koolstofarme printbare inkten (mortels), die bestaan uit vervangingsmaterialen, zowel voor het granulair skelet (vervanging van traditionele granulaten door alternatieve materialen) als voor de bindmiddelfase (vervanging van een deel van het cement door minerale toeslagstoffen)Daarna zal LaMé samen met Buildwise, IMT NE en INISMa ook betrokken zijn bij de karakterisering van het gedrag in verse toestand van deze printbare inkten (mortels). Hierbij zullen bestaande protocollen worden aangepast of aangevuld om betrouwbare testmethoden te verkrijgen die toelaten de relevante parameters van het “printbare” gedrag van de inkten (mortels) te identificeren.
De eerder geïdentificeerde experimentele gegevens zullen vervolgens worden gebruikt voor het simuleren van het 3D-printproces en het analyseren van de stabiliteit van geprinte vormen in verse toestand. Deze simulaties zullen eerst worden vergeleken met de prints die door de projectpartners zijn uitgevoerd om de modellen te valideren. Vervolgens kunnen ze dienen ter ondersteuning bij het ontwerp van demonstratorvormen, met als doel stabiele vormen te selecteren of te ontwerpen tijdens het printproces, afhankelijk van het gebruikte procédé.
De printcampagnes in gecontroleerde omgevingen in het CRIStAL-laboratorium zullen ook toelaten om temperatuur- en vochtigheidsparameters in rekening te brengen in de ontwikkelde modellen en deze te integreren in de voorspellende stabiliteitsberekeningen.
Ten slotte zal het LaMé-laboratorium ook deelnemen aan de studie van de eigenschappen in uitgeharde toestand van de geprinte bekistingen. Het zal bijdragen aan de mechanische karakterisering van de geprinte inkten (mortels) en vervolgens de mechanische parameters in uitgeharde toestand integreren in numerieke simulaties om de structurele sterkte van de bekistingen te voorspellen of te verifiëren (vooral tijdens het ontkisten en het storten van beton).