UNIST、3Dプリントコンクリートの積層時期を超音波で判定
UNISTの研究チームは、造形物の片面に取り付けたアクリル導波板と2個の圧電センサーから、硬化前コンクリートの初期強度を連続推定する手法を開発した。
出典 南极熊
韓国・蔚山科学技術院（UNIST）の研究チームは、3Dプリントコンクリートの初期強度を片面から監視する超音波導波法を開発した。アクリル板に送信用と受信用の圧電センサーを取り付け、造形物の一側面に設置する。
コンクリートが硬化して機械的な結合が強まると、導波板を進む超音波エネルギーがコンクリート側へ多く漏れ、受信振幅が低下する。基準配合と長さの異なるセルロース微繊維を加えた2配合について、造形後10〜120分を測定した結果、S0モードの指標と圧縮試験による初期強度の決定係数は0.927〜0.975だった。
実際に造形した小型3層試験体でも同様の傾向を確認したが、建築規模での実証ではない。温湿度、構造寸法、配合の違いに対する安定性や、推定強度をプリンターの速度・層間待機時間へ反映する閉ループ制御は今後の課題となる。
要点
- アクリル導波板と2個の圧電センサーを片面に設置
- 造形後10〜120分の初期強度変化を測定
- 超音波指標と圧縮強度の決定係数は0.927〜0.975
- 実証は小型3層試験体まで
補足
層間の待機時間を固定値ではなく材料の実測状態で決められる可能性があり、建設3Dプリントの崩壊防止と造形時間短縮につながり得る。
