Новая технология 3D-печати бетоном снижает вес стен на 72% с сохранением
vladimir690 — 14.05.2023Технология 3D-печати бетоном (3DCP) уже несколько лет предлагает более эффективный подход к строительству зданий, но у нее есть минусы. Во-первых, это повышенный расход бетонной смеси, а во-вторых, сильно ограниченный набор архитектурных форм. Новый тип 3DCP под названием Shell Wall решает эти проблемы, в результате чего стены при печати новым методом получаются на 72% легче, чем их обычные аналоги при сохранении всех прочностных характеристик.
На большинстве строительных площадок, где применяется технология 3DCP, сопло экструдера с роботизированным управлением движется по прямым линиям параллельно земле, формируя формы для стен по одному горизонтальному слою за раз. Полые центры этих форм затем заполняются арматурой и бетоном — и всё, стены готовы.По словам доктора Маниа Агаей Мейбоди и его коллег из лаборатории DART Мичиганского университета, в таких установках используется больше бетона, чем необходимо, плюс они ограничивают архитектурные особенности зданий довольно простыми формами. Обе проблемы решает система Shell Wall.
Вначале создается компьютерная модель конструкции, в основе которой лежит наиболее эффективное распределение материала, необходимого для обеспечения требуемой прочности в каждой части здания. Иными словами, материалы не используются там, где они не нужны.
На основе этой модели печатающее сопло строит многослойные элементы стенки, состоящие из изогнутых вертикальных структурных ребер с более тонкими изогнутыми мембранами, перекрывающими промежутки между ними. Слои бетона укладываются неплоскостно, а это означает, что они не обязательно располагаются параллельно земле. По мере наращивания каждого элемента внутрь полых ребер вставляются вертикальные отрезки арматуры, а внутрь полых мембран укладывается теплоизоляция.Стендовые испытания показали, что по сравнению с традиционными стенами того же размера, построенными из монолитного бетона, элементы Shell Wall обеспечивают снижение веса на 72% при сохранении такой же прочности конструкции. Сейчас планируются полномасштабные испытания технологии на реальных строительных площадках.