Determining the load-bearing capacity of the layers in 3D printing mortars

dc.creatorCascudo, Helena Carasek
dc.creatorAraújo, Renato Costa
dc.date.accessioned2026-06-26T12:11:21Z
dc.date.available2026-06-26T12:11:21Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractThis research aims to assess the sensitivity and repeatability of the Unconfined Uniaxial Compressive Test (UUCT) for characterizing fresh mortars used in 3D printing. Based on the test results, loadbearing capacity was simulated under practical conditions to determine the maximum printable height as a function of different levels of layer deformation. The experimental program included six mortar formulations with variations in the water/binder ratio and sand content. The mixtures were tested for axial compressive strength at four hydration times (15, 30, 60, and 90 minutes), resulting in 24 experimental conditions. Method repeatability was verified using 12 replicates of a single condition. The results demonstrated that the UUCT is sensitive to behavioral differences among mortars, with adequate accuracy and repeatability, achieving a coefficient of variation of 6%. Simulations indicated that the mortars supported deformations ranging from 10% to 24%, corresponding to maximum printable heights between 0.63 and 1.67 m. Therefore, the UUCT proved to be an effective tool not only for mortar characterization but also for planning and predicting on-site behavior in real-scale 3D printing applications.
dc.description.resumoEsta pesquisa visa avaliar a sensibilidade e a repetibilidade do método Unconfined Uniaxial Compressive Test (UUCT) na caracterização de argamassas para impressão 3D ainda no estado fresco e, a partir dos resultados, realizar uma simulação da capacidade de carga em aplicação prática, determinando a altura máxima de impressão em função de diferentes níveis de deformação das camadas. O programa experimental contemplou seis formulações de argamassa, variando a relação água/ligante e o teor de areia. As misturas foram submetidas a ensaios de resistência à compressão axial em quatro idades (15, 30, 60 e 90 minutos), totalizando 24 condições de análise. A repetibilidade do método foi verificada a partir de 12 réplicas de uma mesma condição experimental. Os resultados indicaram que o UUCT é sensível às diferenças de comportamento entre as argamassas analisadas, apresentando adequada acurácia e repetibilidade, com coeficiente de variação de 6%. As simulações mostraram que as argamassas suportaram deformações entre 10% e 24%, correspondendo a alturas de impressão entre 0,63 e 1,67 m. Dessa forma, o método UUCT demonstrou-se uma ferramenta eficaz tanto para a caracterização de argamassas quanto para o planejamento e a previsão do comportamento em aplicações reais de impressão 3D em obra.
dc.identifier.citationCARASEK, Helena; ARAÚJO, Renato Costa. Determining the load-bearing capacity of the layers in 3D printing mortars. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 26, e149929, 2026. DOI: 10.1590/s1678-86212026000100952. Disponível em: https://www.scielo.br/j/ac/a/8BmZQRD4RybddjMsyTfGwKg/?format=html&lang=en. Acesso em: 24 jun. 2026.
dc.identifier.doi10.1590/s1678-86212026000100952
dc.identifier.issn1415-8876
dc.identifier.issne- 1678-8621
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br//handle/ri/30787
dc.language.isoeng
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Civil e Ambiental - EECA (RMG)
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectImpressão 3D
dc.subjectArgamassa
dc.subjectEstado fresco
dc.subjectUUCT
dc.subjectResistência à compressão
dc.subject3D printing
dc.subjectMortar
dc.subjectFresh state
dc.subjectUUCT
dc.subjectCompressive strength
dc.subject.ODS9 - Industria, inovação e infraestrutura
dc.titleDetermining the load-bearing capacity of the layers in 3D printing mortars
dc.title.alternativeDeterminação da capacidade de carga das camadas de argamassa obtidas por impressão 3D
dc.typeArtigo

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
Artigo - Helena Carasek Cascudo - 2026.pdf
Tamanho:
1.37 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format