[發明專利]一種半透明混凝土船快速成型方法

在審

• 申請號: 201811254090.1
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109278155A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 黃寶鋒;嚴軍;章子民;韓晶;闞子棟;李浩然;李琛;王康;徐昊鵬
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B28B1/52;B28B23/00;C04B28/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

1.一種半透明混凝土船快速成型方法，其特征在于：具體包括如下步驟：

1)建立船體3D模型：根據流體力學以及實際經驗總結，利用3D建模軟件建立了船體模型，船體由側板、底板和后板組成；

2)混凝土配合比設計：根據船體對于自重以及強度等方面的性能要求，采用輕質混凝土并摻入硅粉、空心微珠、PVA纖維，提高混凝土性能；

3)設計混凝土模具：為了達到節省模板制作時間以及簡化操作難度的目的同時考慮到光導纖維的布設，故在模具設計階段，需要保證模具具有足夠的強度和剛度，同時其表面開孔位置和孔徑大小需要足夠精確，選用3D打印技術；

4)3D打印混凝土模具：采用SLA打印工藝選用液態樹脂材料打印混凝土模具；

5)模具拼接支護：將步驟4)中打印出的混凝土模具采用“限位加強”的拼接方法將內外模具進行拼接，采用“內撐外箍”的支護方案控制模具的變形提高剛度；

6)布設導光纖維：將選用的光導纖維，采用先植法將光纖穿過步驟5)中拼接完成的模具兩邊側面預留的孔洞，并在兩端進行固定，若光纖與模板之間留有較大孔隙，采用硅膠或者熱熔膠進行填堵，防止澆筑混凝土時發生漏漿現象；從而形成數以百計的平行線，連接每塊兩個面；

7)混凝土澆筑：將原材料按照設計配合比分別稱取，然后將白色硅酸鹽水泥、硅粉、空心微珠和PVA纖維先行干拌均勻后投入混凝土攪拌器中，再將減水劑、粘度調和劑混合水攪拌均勻后倒入攪拌器中，每桶攪拌2次后分批倒入模具中，開啟振動臺并用搗插棒搗插至模具之間無明顯空隙且表面不再有氣泡產生停止；

8)拆模：在養護48小時后進行拆模，按照拆模的先后順序分別拆除內外支撐木結構，拆除外模板，拆除底部封邊模板，拆除內模板，對船體表面進行初處理，保證拆模后半透明混凝土船船體不粘模、不裂縫、不掉角；

9)半透明混凝土船體表面打磨：將步驟8)中得到的混凝土船體放置于支撐的試塊上按照外壁、內壁、船底的順序進行打磨。

2.根據權利要求1所述的一種半透明混凝土船快速成型方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述船體的外部尺寸為長1200mm，寬240mm，高140mm，所述的側板厚度為7mm，所述的底板和后板的厚度為5mm。

3.根據權利要求1所述的一種半透明混凝土船快速成型方法，其特征在于：所述步驟6)中，所述光導纖維直徑2mm。

4.根據權利要求1所述的一種半透明混凝土船快速成型方法，其特征在于：所述步驟8)中，拆除外模時首先使用切割刀將外部突出光纖去除，再翹起模板，沿著模板壁再一次切除光纖，待光纖不與模具連接后取下模具；拆除內模時先將前部模板拿起，后取出中間連接件再依次取出中、后兩板；最后將滲透進的混凝土漿凝塊切除、磨平。