Türkiye Prefabrik Birliği | Sayı: 132

MAKALE BETON PREFABRİKASYON EKİM 2019 ◆ SAYI : 132 21 rumda bir ikilemle karşılaşıldığını, kısa bir işlenebilme süresinde malzemenin sertleştiğini, betonun akış hızının ve baskı hızının yavaşladığını ve iletim hortumunda tıkanmaya (blokaj) neden olduğunu vurgulamışlardır. Öte yan- dan, uzun bir işlenebilirlik durumunun ekstrüzyon kabiliyetini arttırdığını ve tabakalar arası bağlanmaya yardımcı olduğunu ancak, inşa edilebilirlik ve katmanların deformasyonu yönün- den uygun olmadığını belirtmişlerdir. Tabakalarının kendi ağırlığını taşıma kabiliyetinin beton reolojisine ve taze betonun kayma gerilmesine bağlı oldu- ğunu, zamanla yapının yıkılmadan in- şasına devam edilebilmesi ve mevcut katmanların kararlılığını sağlamak için betonun kayma gerilmesinin bu ağırlığı karşılayabilecek değerde olması ge- rektiğini ifade etmişlerdir [18]. Betonun çalışma süresi uzatılırken kayma dayanımının arttırılması 3D beton yazdırılmasında temel ilkelerden birisidir [19]. Bu amaçla, karışıma ila- ve edilen katkılar betonun viskozitesini arttırmadan betonda kaymayı önleyici özelik katarak kayma dayanımını art- tırmaktadır. Betona katılan viskozite düzenleyici katkının başlıca işlevi beto- nun kayma dayanımını arttırmak ve üst üste eklenen beton tabakaların kayma- sını önlemektir. Viskozite düzenleyici katkıların kullanılmadığı durumda stan- dart viskozite seviyesinde beton faz- lasıyla kayma eğilimi göstermektedir. Viskozite düzenleyici katkı kullanılması ile betona aynı viskozite seviyesinde betonun kaymasını önleyici bir özelik kazandırılmaktadır. 3D beton karışım- larında kullanılan viskozite düzenleyi- ciler ayrıca betona tiksotropik özelik katarak beton reolojisini değiştirmek- tedir. Böylece, betonun viskozitesi güç uygulandığında azalmakta, beton rahat işlenebilme ve iyi bir pompalama sağ- lamakta, güç uygulanması durduğun- da viskozite artmakta, böylece beton iyi bir kayma direnci sağlamaktadır. Sonuçta ekstrüzyon esnasında hem yeterli akışkanlığın sağlanması hem de taşıtabilirlik için betonun yapısal geli- şiminin tamamlanması gerekmektedir. Bu özelliklerin birlikte sağlanabilmesi için hassas bir denge gözetilerek uy- gun bir beton karışım tasarımı gelişti- rilmesi önemlidir. İSTON 3D YAZICI İLE ENDÜSTRİYEL ÜRETİMLER İSTON tarafından geliştirilen 3D yazıcı tasarımında, betonun hem taze halde hem de sertleşmiş beton özellikleri dikkate alınmıştır. Çalışmada gelişti- rilen 3D yazıcı temel olarak dört ana bileşenden oluşmaktadır. Bu bileşen- ler; beton karıştırma mikseri, beton pompası, 3D baskı başlığı ve hareket kontrol sistemidir. Beton mikserde ha- zırlandıktan sonra pompa yardımıyla beton iletim hortumuna ve sonrasın- da boşaltma işleminden sorumlu olan nozula aktarılmakta, burada 3D yazıcı hareket kontrol sistemi de kullanılarak yazdırma işlemi gerçekleştirilmektedir. 3D yazıcı üç boyutlu bir elemanın ba- sılması için üç eksenli bir düzlemde (x-y-z) hareket edecek şekilde tasar- lanmıştır (Şekil 5). Ekstrüde edilecek beton özellikleri üze- rinde önemli etkiye sahip olan kritik elemanlardan bir tanesi de nozuldur. Nozul çapı, beton karışım özellikleriy- le, özellikle de betonun akışkanlığı ve betonda kullanılan agrega maksimum tane çapı ile doğrudan ilişkiye sahiptir. Nozul çapı değiştikçe, karışımın tane boyutu ve akışkanlığının yeniden dik- kate alınması gerekmektedir. Ancak, beton katmanların genişliği için tek parametre nozul çapı değildir. Nozul ile birlikte beton yazdırma hızı, beton kat- man yüksekliği gibi faktörlerde beton katmanların genişliğinde etkilidir. 3D yazıcıya bağlı pompanın temel işle- vi ise beton karışımını mikserden iletim hortumu yardımı ile nozula taşımaktır. Kullanılacak olan pompanın beton ka- Şekil 6. 3D yazıcı hareket kontrol sistemi