3D 프린팅으로 출력한 알칼리 활성화 페이스트의 강도 증진을 위한 후처리 방법

박광민; 이준; 이봉춘

doi:10.4334/JKCI.2018.30.6.641

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저자정보: 박광민 (한국건설생활환경시험연구원) 이준 (한국건설생활환경시험연구원) 이봉춘 (한국건설생활환경시험연구원)

저널정보: 한국콘크리트학회 콘크리트학회 논문집 콘크리트학회 논문집 제30권 제6호(통권 제168호)

발행연도: 2018.12

수록면: 641 - 648 (8page)

DOI: 10.4334/JKCI.2018.30.6.641

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본 연구의 목적은 Powder Printing 기반의 Binder Jetting 3D 프린팅 방식을 건설 분야에 적용하기 위하여 파우더를 플라이애시 및 고로슬래그 미분말 등의 알칼리 활성화 결합재로 대체하고, 후처리를 통하여 출력물의 압축강도를 개선하는 것이다. Binder Jetting 방식은 파우더 소재 사이의 결합이 접착제에 의존하기 때문에 후처리를 통한 강도 증진이 반드시 필요하다. 따라서 본 논문에서는 알칼리 활성화 결합재 파우더 기반 Binder Jetting 3D 프린팅 출력물의 강도 증진을 위하여, 액상형 규산나트륨, 분말형 규산나트륨 및 수산화나트륨 등의 알칼리 활성화 자극제를 후처리 재료로 사용하였다. 그 결과, 부피밀도는 1.10g/㎤에서 1.48 g/㎤, 흡수율은 44.9 %에서 15.1 %로 개선할 수 있었다. 그리고 압축강도는 1.46 MPa에서 7.10 MPa로 486%로 증진되었다. 이는 후처리 과정에서 알칼리 활성화 결합재 파우더 및 알칼리 활성화제가 반응하여 C-S-H 및 Calcite가 생성되는 것에 기인하고 있다.

#Additive Manufacturing #3D Printing #Binder Jetting #Construction #Alkali-Activated Materials #적층제조 #3D 프린팅 #접착제 분사방식 #건설 #알칼리 활성화 결합재

참고문헌 (10)

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ASTM F 2792-12 (2015) Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies. B. Lothenbach, A. (2007) Gruskovnjak, Hydration of Alkali-activated Slag: Thermodynamic Modelling. Advances in Cement Research 19, 81-92. Cesaretti, G., Dini, E., De Kestelier, X., Colla, V., and Pambaguian, L. (2014) Building Components for an Outpost on the Lunar Soil by Means of a Novel 3D Printing Technology, Acta Astronaut 93, 430-450. Gibbons, G. J., Williams, R., Purnell, P., and Farahi, E., (2010) 3D Printing of Cement Composites. Advances in Applied Ceramics 109, 287-290. Khoshnevis, B., Hwang, D., Yao, K. -T., and Yeh, Z. (2006) Mega-scale Fabrication by Contour Crafting. International Journal of Industrial and Systems Engineering 1(3), 301-320.

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