يتميز الكونكريت المطبوع موقعيا بمزايا كفاءة البناء العالية وتكلفة العمالة المنخفضة ومخلفات البناء الأقل مقارنة بتقنية البناء التقليدية. الخرسانة المطبوعة ثلاثية الأبعاد هي نوع خاص من الخرسانة ، والتي يمكن صبها من خلالطابعة ثلاثية الأبعاد. يمكن تحسين اداء الخرسانة ، بما في ذلك قابلية التشغيل ، والإعداد ووقت التصلب ، والخصائص الميكانيكية ، عن طريق اختيار المواد ومعلمات الطباعة. حتى الآن ، تمت طباعة العديد من هياكل المباني بنجاح باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد للخرسانة ، والتي حقق بعضها تطبيقاتها الحقيقية. تتمتع الخرسانة المطبوعة ثلاثية الأبعاد بإمكانيات كبيرة في التطبيقات العملية ، مثل بناء المساكن الميسورة التكلفة في البلدان منخفضة الدخل ، والمخابئ العسكرية عندما يقاتل الجنود في البرية ، والإنشاءات المعقدة حيث يصعب تصنيع القوالب. عملية اللطباعة ثلاثية الابعاد تشمل 3 مراحل: اعداد البيانات، اعداد الخرسانة، طباعة المكونات.

1. 3D PRINTED
CONCRETE
TECHNOLOGY
‫الخرس‬ ‫باستخدام‬ ‫االبعاد‬ ‫ثالثية‬ ‫الطباعة‬ ‫تقنية‬
‫انة‬
‫النهرين‬ ‫جامعة‬
–
‫الهندسة‬ ‫قسم‬
–
‫عمارة‬ ‫هندسة‬
‫الرابعة‬ ‫المرحلة‬
2020
-
2021
‫جبار‬ ‫ازهر‬ ‫حسين‬ ‫الطالب‬

2. ‫المحتويات‬
‫ص‬ ‫الموضوع‬
3 ‫مقدمة‬
4 ‫العمل‬ ‫مراحل‬
4 ‫البيانات‬ ‫اعداد‬ ‫مرحلة‬
5 ‫الخرسانة‬ ‫اعداد‬ ‫مرحلة‬
7 ‫المكونات‬ ‫طباعة‬ ‫مرحلة‬
9 ‫التقنية‬ ‫مميزات‬
10 ‫مشيدة‬ ‫لدور‬ ‫امثلة‬
12 ‫فيديو‬ ‫مقطع‬
13 ‫المصادر‬

3. ‫و‬ ‫العالية‬ ‫البناء‬ ‫كفاءة‬ ‫بمزايا‬ ‫موقعيا‬ ‫المطبوع‬ ‫الكونكريت‬ ‫يتميز‬
‫العمالة‬ ‫تكلفة‬
‫التقليد‬ ‫البناء‬ ‫بتقنية‬ ‫مقارنة‬ ‫األقل‬ ‫البناء‬ ‫ومخلفات‬ ‫المنخفضة‬
‫ية‬
.
‫الخرسانة‬
‫ص‬ ‫يمكن‬ ‫والتي‬ ، ‫الخرسانة‬ ‫من‬ ‫خاص‬ ‫نوع‬ ‫هي‬ ‫األبعاد‬ ‫ثالثية‬ ‫المطبوعة‬
‫بها‬
‫األبعاد‬ ‫ثالثية‬ ‫خاللطابعة‬ ‫من‬
.
‫في‬ ‫بما‬ ، ‫الخرسانة‬ ‫اداء‬ ‫تحسين‬ ‫يمكن‬
‫ذلك‬
‫الميكاني‬ ‫والخصائص‬ ، ‫التصلب‬ ‫ووقت‬ ‫واإلعداد‬ ، ‫التشغيل‬ ‫قابلية‬
‫عن‬ ، ‫كية‬
‫الطباعة‬ ‫ومعلمات‬ ‫المواد‬ ‫اختيار‬ ‫طريق‬
.
‫العديد‬ ‫طباعة‬ ‫تمت‬ ، ‫اآلن‬ ‫حتى‬
‫من‬
‫لل‬ ‫األبعاد‬ ‫ثالثية‬ ‫الطباعة‬ ‫تقنية‬ ‫باستخدام‬ ‫بنجاح‬ ‫المباني‬ ‫هياكل‬
، ‫خرسانة‬
‫الحقيقية‬ ‫تطبيقاتها‬ ‫بعضها‬ ‫حقق‬ ‫والتي‬
.
‫المطب‬ ‫الخرسانة‬ ‫تتمتع‬
‫ثالثية‬ ‫وعة‬
‫المس‬ ‫بناء‬ ‫مثل‬ ، ‫العملية‬ ‫التطبيقات‬ ‫في‬ ‫كبيرة‬ ‫بإمكانيات‬ ‫األبعاد‬
‫الميسورة‬ ‫اكن‬
‫ي‬ ‫عندما‬ ‫العسكرية‬ ‫والمخابئ‬ ، ‫الدخل‬ ‫منخفضة‬ ‫البلدان‬ ‫في‬ ‫التكلفة‬
‫قاتل‬
‫الق‬ ‫تصنيع‬ ‫يصعب‬ ‫حيث‬ ‫المعقدة‬ ‫واإلنشاءات‬ ، ‫البرية‬ ‫في‬ ‫الجنود‬
‫والب‬
.
‫تشمل‬ ‫االبعاد‬ ‫ثالثية‬ ‫اللطباعة‬ ‫عملية‬
3
‫مراحل‬
:
‫اعداد‬ ،‫البيانات‬ ‫اعداد‬
‫المكونات‬ ‫طباعة‬ ،‫الخرسانة‬
.
‫مقدمة‬

4. 1
-
‫البيانات‬ ‫اعداد‬ ‫مرحلة‬
Data preparation
‫متنوعة‬ ‫مجموعة‬ ‫تنفيذ‬ ‫يتم‬ ، ‫والبيانات‬ ‫المسار‬ ‫لتوليد‬
‫من‬
‫روبوتية‬ ‫بناء‬ ‫مسارات‬ ‫إلنشاء‬ ‫األساليب‬
.
‫الطري‬ ‫تتمثل‬
‫العامة‬ ‫قة‬
‫مس‬ ‫رفيعة‬ ‫طبقات‬ ‫إلى‬ ‫األبعاد‬ ‫ثالثي‬ ‫شكل‬ ‫تقطيع‬ ‫في‬
‫ذات‬ ‫طحة‬
‫البعض‬ ‫بعضها‬ ‫فوق‬ ‫تكديسها‬ ‫يمكن‬ ‫ثابتة‬ ‫سماكة‬
.
‫في‬
‫هذه‬
‫ت‬ ‫يمكن‬ ‫تعبئة‬ ‫ونمط‬ ‫خط‬ ‫من‬ ‫طبقة‬ ‫كل‬ ‫تتكون‬ ، ‫الطريقة‬
‫نفيذه‬
‫الفراغ‬ ‫ملء‬ ‫منحنيات‬ ‫أو‬ ‫النحل‬ ‫خلية‬ ‫هياكل‬ ‫هيئة‬ ‫على‬
.
‫طر‬
‫يقة‬
‫مسا‬ ‫تنتج‬ ‫التي‬ ‫العرضية‬ ‫االستمرارية‬ ‫طريقة‬ ‫هي‬ ‫أخرى‬
‫رات‬
‫ا‬ً‫ي‬‫محل‬ ‫متغيرة‬ ‫بسماكات‬ ‫األبعاد‬ ‫ثالثية‬ ‫بناء‬
.
‫ع‬ ‫ينتج‬
‫هذه‬ ‫ن‬
‫وب‬ ، ‫طبقتين‬ ‫بين‬ ‫ثابتة‬ ‫تالمس‬ ‫أسطح‬ ‫إنشاء‬ ‫الطريقة‬
، ‫التالي‬
‫والتي‬ ‫طبقتين‬ ‫بين‬ ‫الهندسية‬ ‫الفجوات‬ ‫تجنب‬ ‫سيتم‬
‫تحد‬ ‫ما‬ ‫ا‬ً‫ب‬‫غال‬
‫األبعاد‬ ‫ثالثية‬ ‫الطباعة‬ ‫عملية‬ ‫من‬
.
‫العمل‬ ‫مراحل‬

5. 2
-
‫الخرسانة‬ ‫اعداد‬ ‫مرحلة‬
Concrete preparation
‫الحاوية‬ ‫في‬ ‫الخرسانة‬ ‫ووضع‬ ‫خلط‬ ‫المواد‬ ‫تحضير‬ ‫مرحلة‬ ‫تتضمن‬
.
‫يم‬ ، ‫الحاوية‬ ‫في‬ ‫الطازجة‬ ‫الخرسانة‬ ‫وضع‬ ‫بمجرد‬
‫نقلها‬ ‫كن‬
‫هيك‬ ‫مكونات‬ ‫بناء‬ ‫يمكنها‬ ‫والتي‬ ، ‫ا‬ً‫ي‬‫ذات‬ ‫مضغوطة‬ ‫خرسانية‬ ‫خيوط‬ ‫لطباعة‬ ‫والفوهة‬ ‫واألنبوب‬ ‫المضخة‬ ‫نظام‬ ‫خالل‬ ‫من‬
‫طبقة‬ ‫لية‬
‫طبقة‬ ‫تلو‬
.
‫المالط‬ ‫لتطبيقات‬ ‫مهمين‬ ‫البثق‬ ‫واستقرار‬ ‫الضخ‬ ‫قابلية‬ ‫تعد‬ ، ‫المضافة‬ ‫العمليات‬ ‫في‬
.
‫ك‬ ‫ستختلف‬
‫الخصائص‬ ‫هذه‬ ‫ل‬
‫الترسيب‬ ‫وجهاز‬ ‫التسليم‬ ‫ونظام‬ ‫الخرسانية‬ ‫الخلطة‬ ‫تصميم‬ ‫على‬ ‫ًا‬‫د‬‫اعتما‬
.
‫للط‬ ‫العامة‬ ‫المواصفات‬ ‫تصنيف‬ ‫يتم‬
‫األبعاد‬ ‫ثالثية‬ ‫باعة‬
‫رئيسية‬ ‫خصائص‬ ‫أربع‬ ‫إلى‬ ‫الرطبة‬ ‫للخرسانة‬
:
•
‫الضخ‬ ‫قابلية‬
:
‫التسليم‬ ‫نظام‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫المواد‬ ‫نقل‬ ‫بها‬ ‫يتم‬ ‫التي‬ ‫والموثوقية‬ ‫السهولة‬
.
•
‫الطباعة‬ ‫قابلية‬
:
‫الترسيب‬ ‫جهاز‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫المواد‬ ‫إيداع‬ ‫وموثوقية‬ ‫سهولة‬
.
•
‫البناء‬ ‫قابلية‬
:
‫الحمل‬ ‫تحت‬ ‫للتشوه‬ ‫المترسبة‬ ‫الرطبة‬ ‫المواد‬ ‫مقاومة‬
.
•
‫الفتح‬ ‫وقت‬
:
‫المقبولة‬ ‫التفاوتات‬ ‫حدود‬ ‫في‬ ‫متسقة‬ ‫أعاله‬ ‫المذكورة‬ ‫الخصائص‬ ‫فيها‬ ‫تكون‬ ‫التي‬ ‫الفترة‬
.

6. ‫على‬ ‫الجدران‬ ‫طباعة‬ ‫تكون‬
‫شكل‬
Truss
‫التدعيم‬ ‫اجل‬ ‫من‬
‫تمكن‬ ‫الخرسانة‬ ‫مرونة‬
‫انشاء‬ ‫من‬ ‫المصمم‬
‫بارمترية‬ ‫اشكال‬
‫متنوعة‬

7. 3
-
‫المكونات‬ ‫طباعة‬ ‫مرحلة‬
Component printing
‫تحكم‬ ‫نظام‬ ‫وجود‬ ‫يلزم‬ ، ‫الطباعة‬ ‫عملية‬ ‫لتنفيذ‬
.
‫تقس‬ ‫يمكن‬
‫هذه‬ ‫يم‬
‫فئتين‬ ‫إلى‬ ‫ا‬ً‫م‬‫عمو‬ ‫األنظمة‬
:
•
‫الجسر‬ ‫نظام‬
Gantry system
•
‫اآللية‬ ‫الذراع‬ ‫نظام‬
Robotic arm system
‫م‬ ‫لتحديد‬ ‫رأس‬ ‫على‬ ‫مركب‬ ‫مناور‬ ‫بتشغيل‬ ‫الجسر‬ ‫نظام‬ ‫يقوم‬
‫وقع‬
‫الديكارتية‬ ‫اإلحداثيات‬ ‫في‬ ‫الطباعة‬ ‫فوهة‬
XYZ
‫األذرع‬ ‫توفر‬ ‫بينما‬
‫بس‬ ‫يسمح‬ ‫مما‬ ، ‫للفوهة‬ ‫الحرية‬ ‫من‬ ‫إضافية‬ ‫درجات‬ ‫الروبوتية‬
‫ير‬
‫العر‬ ‫االستمرارية‬ ‫بطريقة‬ ‫الطباعة‬ ‫مثل‬ ‫دقة‬ ‫أكثر‬ ‫طباعة‬ ‫عمل‬
‫ضية‬
.
‫للطباعة‬ ‫المستخدم‬ ‫النظام‬ ‫عن‬ ‫النظر‬ ‫بغض‬
(
‫أو‬ ‫جسرية‬ ‫رافعة‬
‫ذراع‬
‫آلية‬
)
‫ا‬ ‫تدفق‬ ‫ومعدل‬ ‫الفوهة‬ ‫حركة‬ ‫سرعة‬ ‫بين‬ ‫التنسيق‬ ‫فإن‬ ،
‫لمواد‬
‫المطبوع‬ ‫الفتيل‬ ‫لنتائج‬ ‫األهمية‬ ‫بالغ‬ ‫أمر‬
.
‫الحاال‬ ‫بعض‬ ‫في‬
‫يمكن‬ ، ‫ت‬
‫لتعمل‬ ‫األبعاد‬ ‫ثالثية‬ ‫الطباعة‬ ‫متعددة‬ ‫روبوتية‬ ‫أذرع‬ ‫برمجة‬
‫في‬
‫البناء‬ ‫وقت‬ ‫تقليل‬ ‫إلى‬ ‫يؤدي‬ ‫مما‬ ‫واحد‬ ‫وقت‬
.
‫الجسر‬ ‫نظام‬
Gantry system
(
3
‫حركة‬ ‫محاور‬
)
‫اآللية‬ ‫الذراع‬ ‫نظام‬
Robotic arm system
(
6
‫حركة‬ ‫محاور‬
)

8. ‫التنف‬ ‫في‬ ‫سرعة‬
‫يذ‬
‫وضع‬ ‫و‬ ‫للتدقيق‬ ‫العمال‬ ‫يوجد‬
‫االب‬ ‫و‬ ‫الشبابيك‬ ‫اجل‬ ‫من‬ ‫الجسور‬
‫واب‬

9. ‫االيجابيات‬
:
•
‫البنائية‬ ‫العملية‬ ‫في‬ ‫المخلفات‬ ‫قليلة‬
•
‫التنفيذ‬ ‫سريعة‬
•
‫من‬ ‫اكثر‬ ‫الى‬ ‫تحتاج‬ ‫ال‬ ‫العمالة‬ ‫قليلة‬
2
-
4
‫عمال‬
•
‫اوسع‬ ‫تصميمية‬ ‫امكانيات‬
•
‫الحادة‬ ‫الزوايا‬ ‫انعدام‬
•
‫ككل‬ ‫التكلفة‬ ‫قليلة‬
‫السلبيات‬
:
•
‫قليلة‬ ‫الخطأ‬ ‫تصحيح‬ ‫امكانية‬
•
‫المنشأ‬ ‫حجم‬ ‫محدودية‬
•
‫الطابعة‬ ‫حجم‬ ‫محدودية‬
•
‫االبعاد‬ ‫ثالثية‬ ‫الطابعة‬ ‫سعر‬
‫التقنية‬ ‫مميزات‬

10. ‫مشيدة‬ ‫لدور‬ ‫امثلة‬

11. ‫مطبو‬ ‫منزل‬ ‫عن‬ ‫التالية‬ ‫الصفحة‬ ‫في‬ ‫التقرير‬
‫خالل‬ ‫ع‬
‫من‬ ‫اقل‬
24
‫بحوالي‬ ‫تقدر‬ ‫بكلفة‬ ‫ساعة‬
4000
$
‫من‬
‫ايكون‬ ‫شركة‬

13. • https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S
1359835X19302829#:~:text=3D%20printed%20concrete
%20is%20a%20special%20type%20of%20concrete%20th
at,concrete%20and%20self%2Dcompacting%20concrete
• https://www.3dnatives.com/en/how-does-a-concrete-
3d-printer-work-080120215/#!
• https://en.wikipedia.org/wiki/Construction_3D_printing
• https://en.wikipedia.org/wiki/Robotic_arm
• https://www.youtube.com/watch?v=-Csy2e1B2v0
• https://www.youtube.com/watch?v=1WXHJn7z-hM
‫المصادر‬