2023/02/16
D-optimal design of experiments applied to 3D high-performance concrete printing mix design
Sergis, V.; M. Ouellet-Plamondon, C. (2022). D-optimal design of experiments applied to 3D high-performance concrete printing mix design. Materials & Design 218 (2022) 110681.
Le développement de matériaux à base de ciment pour l’impression 3D est relativement complexe. Cela s’explique par le nombre de matériaux entrant dans la formulation du mélange; plus ce nombre augmente, plus la charge de travail relative au développement du mélange est conséquente. Dans cette étude, la méthode ‘’D-Optimal Design’’ est utilisée pour réduire la charge de travail ou encore le nombre d’expériences; il s’agit de fournir des conceptions statistiquement fondées avec des résultats de haute qualité. L’approche proposée comprend 18 mélanges. L’impression 3D haute performance a été sélectionnée pour les applications futures et entre autres la fabrication de nouvelles structures plus minces avec un béton moins massif. Au total, trois types de ciment, trois types de sable et cinq adjuvants sont étudiés, incluant des superplastifiants. Les rapports eau-liant et sable-liant, l’utilisation d’un agent modificateur de viscosité ou d’un adjuvants C-S-H sont également analysés. Plusieurs tests ont été effectués : calorimétrie, cisaillement, écoulement, résistance à la compression. L’évaluation de chaque facteur et la détermination de leur importance a montré qu’il était possible de réduire la charge de travail et de réduire le degré de complexité en ce qui a trait à la formulation des mélanges.