Development of concrete 3D printing

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2018-09-24
Department
Major/Subject
Construction Management/Real Estate
Mcode
ENG27
Degree programme
Master's Programme in Building Technology (CIV)
Language
en
Pages
61+6
Series
Abstract
In the 21st century a wide range of new construction methods and materials are introduced, however, with these new techniques, the boundaries in architecture and construction did not change significantly due to deficiency in knowledge. The introduction of a new construction method or a new material should result in a new way of building, similar to the difference in designing with concrete or steel, the technique should have its design language based on the knowledge about the technique. One of the new developments in construction and architecture is 3D Printing with a concrete like material. This technique can create the opportunity for personalization of large-scale residential housing for the lower and middle class of the Finnish population since it removes the restrictions on shape, that are present in the traditional way of building. By optimizing the printing process, there is space for personalization of the building. The technology also has shown potential in a wide range of disciplines, varying form medical world to the food industry and from aerospace engineering to household uses. Compared to all the industries, the building industry is still behind in the development of 3D printing. The influence of 3D printing in building industry must not be underestimated as it can reduce various determining factors such as the construction, material costs and the time span of the whole project. By studying new printable materials and optimizing shapes including the typical properties of 3D printed concrete, the potential of this promising technique can be realized in practice. This thesis focuses on the background of this new technique, potential applications and future of 3D Concrete Printing.

2000-luvulla otetaan käyttöön laaja valikoima uusia rakennusmenetelmiä ja -materiaaleja, mutta näiden uusien tekniikoiden ansiosta arkkitehtuurin ja rakentamisen rajat eivät muuttuneet merkittävästi tiedon puutteesta johtuen. Uuden rakennusmenetelmän tai uuden materiaalin käyttöönoton pitäisi johtaa uusiin rakennustöihin, jotka ovat samanlaisia ​​kuin betonilla tai teräksellä suunnitellun eron, tekniikan tulisi olla sen suunnittelun kieli, joka perustuu tekniikan tuntemukseen. Yksi rakentamisen ja arkkitehtuurin uudenlaisesta kehityksestä on 3D-tulostus betonilaisella materiaalilla. Tämä tekniikka voi luoda mahdollisuuden suurten asuntojen personointiin Suomen väestön alemman ja keskiluokan osalta, koska se poistaa muodon rajoitukset, jotka esiintyvät perinteisessä rakennustöissä. Optimoimalla tulostusprosessi on tilaa rakennuksen personointiin. Teknologia on myös osoittanut mahdollisuuksia monilla eri aloilla, jotka vaihtelevat lääketieteellisestä maailmasta elintarviketeollisuudelle ja ilmailu- ja avaruusteollisuudesta kotitalouskäyttöön. Verrattuna kaikkiin toimialoihin rakennusteollisuus on jäljessä 3D-tulostuksen kehityksessä. 3D-painatuksen vaikutusta rakennusteollisuuteen ei saa aliarvioida, koska se voi vähentää erilaisia ​​määrittäviä tekijöitä, kuten rakennuksen, materiaalikustannukset ja koko projektin ajan. Tutkimalla uusia tulostettavia materiaaleja ja optimoimalla muotoja, mukaan lukien 3D-painetun betonin tyypilliset ominaisuudet, tämän lupaavan tekniikan potentiaali voidaan toteuttaa käytännössä. Tämä opinnäytetyö keskittyy uuden tekniikan, potentiaalisten sovellusten ja 3D Betonipainatuksen tulevaisuuteen.
Description
Supervisor
Punkki, Jouni
Thesis advisor
Punkki, Jouni
Keywords
additive manufacturing, 3D concrete printing (3DCP), contour crafting, computer aided designing (CAD), computer numerical control (CNC)
Other note
Citation