Как работают строительные принтеры
Строительные 3D принтеры — это инновационное оборудование, которое печатает стены зданий непосредственно на фундаменте, а также малые архитектурные формы, элементы благоустройства и элементы зданий для их последующей сборки на строительной площадке.
Печать осуществляется путем послойной укладки бетона или смесей на основе бетона и других строительных материалов.
Преимущества технологии
Высокая скорость строительства
Современный строительный принтер способен напечатать дом 50 кв.м. за сутки, и это не предел скорости печати!
Снижение себестоимости
Минимизация человеческого вмешательства: вместо строительной бригады достаточно 2-3 работника, чтобы обслуживать принтер.
Отсутствие отходов строительных материалов: принтер точно печатает каждый элемент, что сводит сводит к минимуму количество ошибок, брака и неиспользованных бетонных частей для утилизации
Широкие дизайнерские возможности
Применение строительных принтеров снимает ограничения с фантазии дизайнеров и архитекторов, открывая возможности для свободы дизайна и сложной геометрии
Принцип работы
При строительстве зданий принтер печатает «корочки» стен или несъемную опалубку. При этом при помощи строительных принтеров как правило не печатают весь объем стены целиком, так как это попросту нецелесообразно. С помощью принтера печатают наружную и внутреннюю части стены толщиной от 3 до 5 см., а образовавшуюся полость (или полости, если стена многокамерная) потом заливают наполнителем. В итоге получается монолитная стена. Тоньше печатать сложно, толще — не рентабельно. Сама стена будущего здания при этом будет такой, какой Вы захотите.
Печать осуществляется обычными строительными материалами (пескобетон, геополимерный бетон, гипс)
Например, можно печатать любыми стандартными бетонами на основе цемента серии 400-500, то есть тем, что есть в свободной продаже.
Приготовить нужный бетон помогут технологические регламенты на смеси, которые есть в инструкции по эксплуатации принтеров.
Экструдер выдавливает быстротвердеющую бетонную смесь. Характеристики раствора соответствуют характеристикам взятого за основу бетона, что подтверждается протоколами испытаний.
Можно добавлять пластификаторы. Добавка полиэфирной и стеклянной фибры даст некоторое увеличение прочности и обеспечит трещиностойкость.
Можно делать смесь разных цветов, для этого добавляют краситель для бетонов.
С помощью специального лицензионного программного обеспечения происходит деление 3D модели на слои в поперечном сечении и послойная печать в соответствии с заданной моделью.
3D проект для принтера можно создать в графическом редакторе, с этим справится любой грамотный архитектор. При покупке можно пройти обучение 3д-проектированию и приготовлению смесей.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ 3D-ПРИНТЕРЫ И ИХ ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В МАЛОЭТАЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»
Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Свинцов Е.В., Петренева О.В.
Поиск новых возможностей в строительстве, позволяющих добиться эффективного результата, уменьшить трудоемкость и сократить сроки возведения зданий, сегодня очень актуален. В данной статье рассмотрено понятие и принцип работы строительного 3D-принтера . Приведены примеры реализованных объектов. Определены виды строительных принтеров в зависимости от компоновки приводов. Описаны материалы, используемые для экструдирования, и основной состав бетонной смеси для печати.Выполнено сравнение трех наиболее распространенных моделей строительных 3D- принтеров (российских и зарубежных) для малоэтажного строительства . Рассмотрен модельный ряд принтеров ведущего в России завода «СПЕЦ-АВИА», виды выпускаемых принтеров. Обозначены векторы развития в сфере строительной печати.Обоснована необходимость использования строительного принтера в малоэтажном строительстве , названы преимущества и недостатки данного метода возведения зданий.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Свинцов Е.В., Петренева О.В.
Аддитивная технология возведения зданий и сооружений с применением строительного 3D-принтера
АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ С ПОМОЩЬЮ 3D-ПРИНТЕРОВ
Применение 3D-печати в строительстве и перспективы ее развития
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ 3D-ПРИНТЕРОВ
ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ: 3D-ПЕЧАТЬ
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
BUILDING 3D PRINTERS AND THEIR ADVANTAGES IN LOW-RISE CONSTRUCTION
The search for new opportunities in construction to achieve effective results, reduce labor intensity and shorten the time of construction of buildings is very relevant today. This article discusses the term of a construction printer, its operating principle. Examples of completed objects are given. Types of construction printers depending on the drive layout are defined. The materials used for extrusion and the basic composition of the concrete mixture for printing are described.The authors offer a comparison of three most common models of building 3D printers (Russian and foreign) for low-rise construction. Then they describe the model range of printers produced by Russia’s leading plant «SPETSAVIA» and their types. The paper highlights the vectors of development in the field of construction printing.It has been justified the necessity of using a building printer in low-rise construction, named the advantages and disadvantages of this method of erecting buildings.
Текст научной работы на тему «СТРОИТЕЛЬНЫЕ 3D-ПРИНТЕРЫ И ИХ ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В МАЛОЭТАЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ»
© Е. В. Свинцов, О. В. Петренева, 2023
УДК 691.5 2.1.1 Строительные конструкции,
здания и сооружения (технические науки)
СТРОИТЕЛЬНЫЕ 3D-ПРИНТЕРЫ И ИХ ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В МАЛОЭТАЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Е. В. Свинцов, О. В. Петренева
Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия
BUILDING 3D PRINTERS AND THEIR ADVANTAGES IN LOW-RISE CONSTRUCTION
Evgeniy V. Svintsov, Olga V. Petreneva
Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russia
Аннотация. Поиск новых возможностей в строительстве, позволяющих добиться эффективного результата, уменьшить трудоемкость и сократить сроки возведения зданий, сегодня очень актуален. В данной статье рассмотрено понятие и принцип работы строительного ЭЭ-принтера. Приведены примеры реализованных объектов. Определены виды строительных принтеров в зависимости от компоновки приводов. Описаны материалы, используемые для экструдирования, и основной состав бетонной смеси для печати. Выполнено сравнение трех наиболее распространенных моделей строительных ЭЭ-принтеров (российских и зарубежных) для малоэтажного строительства. Рассмотрен модельный ряд принтеров ведущего в России завода «СПЕЦ-АВИА», виды выпускаемых принтеров. Обозначены векторы развития в сфере строительной печати.
Обоснована необходимость использования строительного принтера в малоэтажном строительстве, названы преимущества и недостатки данного метода возведения зданий.
Abstract. The search for new opportunities in construction to achieve effective results, reduce labor intensity and shorten the time of construction of buildings is very relevant today. This article discusses the term of a construction printer, its operating principle. Examples of completed objects are given. Types of construction printers depending on the drive layout are defined. The materials used for extrusion and the basic composition of the concrete mixture for printing are described. The authors offer a comparison of three most common models of building 3D printers (Russian and foreign) for low-rise construction. Then they describe the model range of printers produced by Russia’s leading plant «SPETSAVIA» and their types. The paper highlights the vectors of development in the field of construction printing. It has been justified the necessity of using a building printer in low-rise construction, named the advantages and disadvantages of this method of erecting buildings.
DOI 10.31660/2782-232X-2023-2-16-25 Архитектура, строительство, транспорт
2023. № 2 (104). С. 16-25
Ключевые слова: строительный 3Э-принтер, Key words: construction 3D printer, low-малоэтажное строительство, инновационные rise construction, innovative technologies in технологии в строительстве, послойное экстру- construction, layer-by-layer extrusion дирование
Для цитирования: Свинцов, Е. В. Строительные 3Э-принтеры и их преимущества при использовании в малоэтажном строительстве / Е. В. Свинцов, О. В. Петренева. — DOI 10.31660/2782-232X-2023-2-16-25. — Текст : непосредственный // Архитектура, строительство, транспорт. — 2023. — № 2 (104). — С. 16-25.
For citation: Svintsov, E. V., & Petreneva, O. V. (2023). Building 3D printers and their advantages in low-rise construction. Architecture, Construction, Transport, (2(104)), pp. 16-25. (In Russian). DOI 10.31660/2782-232X-2023-2-16-25.
В настоящее время в строительной сфере большое внимание уделяется инновационным технологиям, позволяющим сократить срок строительства, уменьшить трудоемкость процессов и себестоимость возведения объекта. Заказчику или инвестору важно получить максимальную прибыль при меньших капиталовложениях, поэтому возникает потребность в разработке и применении прогрессивных технологий.
Одна из основных задач в сфере строительства — это такая организация строительного производства, при которой будет достигнута максимальная эффективность и целесообразность использования ресурсов, а также созданы наиболее экономически выгодные условия производства. Одним из возможных решений поставленных выше задач является применение аддитивных технологий, в том числе использование строительного 3D-принтера [1].
Объект и методы исследования
Данная статья посвящена обзору устройств для строительной печати. Рассмотрено понятие строительного принтера, его достоинства и недостатки, характеристики оборудования конкретного производителя, определен основной состав бетонной смеси для печати. Также изучен вопрос актуальности и рациональности применения строительных принтеров при возведении малоэтажных зданий и сооружений. В качестве методов исследования применялись описательный и аналитический.
Результаты и обсуждение
3D-принтер в строительстве — устройство для производства физического объекта с применением метода экструдирования на основе цифровой 3D-модели. Принцип работы основывается на экструзии (выдавливании) послойно специальной смеси по заданной трехмерной компьютерной модели. Смесь загружается в бункер устройства, откуда подается к головке принтера.
В настоящее время возможно устройство здания из напечатанных по отдельности элементов либо возведение полностью, без отдельной сборки. Для второго варианта на строительной площадке устанавливают комплект оборудования, включающий в себя 3D-принтер и устройства для подачи материала для него.
По всему миру есть примеры готовых объектов различного функционального назначения, для реализации которых были применены строительные принтеры. Одним из них является одноэтажное офисное здание общей площадью около 250 м2, построенное в мае 2016 года в Дубае (рис. 1). Его элементы полностью созданы с помощью строительного принтера высотой 6 м, длиной 37 м и шириной 12 м.
В России также есть примеры «напечатанных» зданий. В г. Ярославле в октябре 2017 года был представлен первый в Европе жилой дом, возведенный с помощью строительного принтера (рис. 2). Ограждающие конструкции здания выполнены с применением портального принтера, общая площадь дома около 300 м2.
Рис. 1. Офисное здание, Дубай, 2016 г. Fig. 1. Office building, Dubai, 2016
Рис. 2. Жилой дом, Россия, 2017 г. Fig. 2. Dwelling, Russia, 2017
Рис. 3. Апартаменты, Филиппины, 2015 г. Fig. 3. Apartments, Philippines, 2015
В качестве еще одного примера приведем апартаменты на территории гостиницы на Филиппинах, построенные в сентябре 2015 года (рис. Э). Размеры объекта составляют 13,5 х 10,5 м, высота 3,0 м. В качестве смеси для принтера применялись местные материалы — вулканический пепел и песок.
Строительные ЭЭ-принтеры в зависимости от типа привода и принципа работы бывают следующих видов:
• принтеры с дельта-приводом (трехосевые);
• принтеры-манипуляторы и крановые.
Движение портальных принтеров осуществляется по рельсам, над рабочей зоной расположена рама устройства, по которой двигается экс-трудер и подает строительную смесь. В качестве привода используются шаговые двигатели. Портальный привод отличается простотой, надежностью и относительно невысокой стоимостью установки (рис. 4).
Принтеры с дельта-приводом состоят из трех тросов и штанг, которые перемещают печатающую головку на линейных приводах. Основа конструкции — зафиксированная металлическая ферма. В таком устройстве обеспечивается большая подвижность печатающего устройства, но ограничивается площадь печати (рис. 5).
Рис. 4. Портальный строительный принтер Fig. 4. Gantry construction printer
Рис. 5. Принтер с дельта-приводом Fig. 5. Delta construction printer
Рис. 6. Строительный принтер-манипулятор Fig. 6. Construction printer-manipulator
Принтеры-манипуляторы используют роботизированную руку для передвижения печатающей головки. Они мобильны и имеют большую гибкость (рис. 6). Крановые принтеры внешне напоминают башенный кран и устанавливаются в центре возводимого объекта, а не по его периметру, как в предыдущих случаях. Основным достоинством является упрощенный процесс подготовительных работ по установке устройства на строительной площадке.
Для строительных принтеров в качестве рабочего материала применяют мелкозернистые бетонные смеси и растворы, которые должны обладать рядом реологических свойств для обеспе-
чения возможности послойного создания конструктивных элементов здания. К показателям такой смеси относят: удобоукладываемость, условную вязкость, консистенцию вяжущего теста.
Бетонную смесь для строительного принтера можно изготовить на строительной площадке, подобрав состав и соотношение компонентов индивидуально, или возможно приобрести готовую сухую смесь у производителей, специализирующихся на продаже 3Э-принтеров.
При анализе работ и патентов других авторов [2-4] установлено, что в основном рабочий материал включает в себя компоненты, аналогичные классическому составу бетонной смеси:
• вяжущее вещество (цемент);
• мелкий заполнитель — песок (двуокись кремния, оливин, хромит, циркон, глинозем, муллит, кварцевое стекло, шамот);
• добавки (пластифицирующие, морозостойкие и т. д.).
Выбор компонентов строительной смеси определяется условиями эксплуатации строительных конструкций и необходимостью получения требуемых физико-механических свойств изделий [5]. Размер фракции определяет толщину и ширину слоя смеси, наносимого экструдером, в основном толщина слоя составляет 5-50 мм.
Основными материалами для печати на строительных принтерах являются пескобетон марок М400 или М500, геополимерный бетон, специализированные смеси. При печати длинных стен в бетонную смесь вводят стеклянную и полиэфирную фибру: фиброволокно армирует бетон изнутри.
В качестве заполнения пустот стен в местах армирования используются бетонные смеси, в местах без арматуры можно использовать материал с низким коэффициентом теплопроводности, который будет играть роль утеплителя.
Сравним наиболее популярные модели строительных принтеров, с помощью которых можно возвести конструкции для малоэтажного здания. Для сравнения возьмем модель S-300 «СПЕЦ-АВИА» — основного производителя 3Э-принтеров в России, принтер FRANK бывшей российской (в
настоящее время американской) компании «Apis Cor» и принтер P3 компании «BetAbram» из Словении, который является самым крупноформатным устройством из представленной линейки (таблица 1).
Нужно отметить, что цена зарубежных принтеров указана без учета стоимости доставки, таможенных сборов и т. д.
Проведя сравнение зарубежных принтеров и отечественного, которые способны напечатать здание примерно одинаковой площади, можно
сделать вывод, что принтер завода «СПЕЦАВИА» имеет приемлемую стоимость и преимущество по высоте рабочей зоны, поэтому отлично подойдет для возведения малоэтажных зданий и может составить конкуренцию на мировом рынке.
Модельный ряд завода содержит устройства разного формата, которые используют для:
• производства малых архитектурных форм и элементов ландшафтного дизайна;
• изготовления отдельных конструкций зданий с последующей сборкой на стройплощадке;
Таблица 1 Table 1
Характеристики строительных принтеров для малоэтажного строительства Characteristics of building printers using in low-rise construction
Ориентировочная площадь объекта, для возведения которого предназначен принтер, м2
Скорость работы, м/мин
Рабочая зона, мм
длина 11 500, ширина 11 000, высота 6 000
радиус печати 5 500, высота 3 200
длина 8 000, ширина 14 000, высота 2 500
Потребляемая мощность, кВт
Стоимость, млн руб.
• печати зданий непосредственно на фундаменте.
Завод производит строительные принтеры трех видов:
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
• для внутрицеховой печати деталей элементов зданий и малых форм;
• для печати одноэтажных зданий;
• для печати зданий высотой от двух этажей. Рассмотрим две основные модели
3й-принтера «СПЕЦАВИА», предназначенные для устройства зданий высотой от двух этажей:
1. Портальный строительный принтер S-300. Предназначен для печати зданий площадью до 120 м2 непосредственно на фундаменте. Комплектуется электроподъемниками высотой 6 м и оснащен стрелой с прямоточной печатающей головкой для быстрой печати. В базовую комплектацию входит станция приготовления и подачи бетона, разработанная специально для этого принтера.
2. Строительный принтер S-500. Выполняет печать на фундаменте здания высотой до 80 м. Стандартное рабочее поле принтера — 125 м2 (11,0 х 11,5 м). Возможна комплектация устройства с увеличением рабочего пространства до 340 м2 (11,0 х 31,0 м). В базовой сборке принтер комплектуется электроподъемниками высотой 16 м, что позволяет строить 5-этажные здания.
Основным преимуществом использования данных принтеров в строительстве является способность выявления мелких недостатков в конструкции. Такие принтеры непрерывно модернизируются и развиваются, а их возможности расширяются, например, они могут работать с различными материалами.
Внедрение 3й-принтеров в строительство малоэтажных зданий дает возможность выполнения более сложных архитектурных деталей и элементов. В последние годы аддитивные технологии активно изучаются и развиваются, разрабатываются такие строительные принтеры, которые будут способны возвести полноценные кварталы или отдельные улицы. Благодаря снижению доли человеческого труда и автоматизации части процессов возможно исключить влияние человече-
ского фактора. Принтеры имеют преимущества и в организации режима работы: устройство может функционировать ежедневно любое количество часов при обеспечении необходимых условий и обслуживания [6].
При рассмотрении последних научных исследований и изобретений в сфере 3D-принтеров для строительной сферы можно выделить следующие векторы развития:
• совершенствование устройства строительных принтеров и их элементов;
• разработка оптимальных составов смесей, применяемых в качестве «чернил» для принтеров;
• совершенствование технических методов устройства строительным принтером отдельных элементов или конструкций здания. Для активного внедрения 3D-печати в массовое строительство, в том числе малоэтажное, важным фактором и условием является качество применяемых материалов и смесей и технологические схемы возводимого объекта [7].
На рис. 7-9 представлены основные достоинства применения строительных принтеров для возведения малоэтажных объектов по отдельным аспектам.
Также стоит отметить, что для многих 3D-принтеров характерны относительно небольшие габариты, что делает устройства достаточно компактными. Это облегчает процесс транспортировки и сборки устройства на строительной площадке.
При возведении здания с помощью принтера уменьшается количество строительных отходов в связи с тем, что смесь для возведения конструкций подается послойно, с высокой точностью [8-9].
Но данные устройства имеют также и недостатки, к которым относятся:
• отсутствие нормативной документации, регламентирующей работы по данной технологии;
• сложность при выборе материала для производства работ, необходимость использования специальных смесей;
• необходимость устройства защиты строительных принтеров от атмосферных осадков;
высокая стоимость 3D-принтера и готовой смеси для него;
ограниченная рабочая зона оборудования;
отсутствие квалифицированных специалистов для подготовки устройства и его эксплуатации.
Рис. 7. Преимущества применения строительного принтера при реализации различных архитектурных решений Fig. 7. The advantages of using the construction printer for the implementation of various architectural solutions
Рис. 8. Технологические преимущества применения строительного принтера Fig. 8. Technological advantages of using the construction printer
Рис. 9. Преимущества применения строительного принтера при выборе материалов Fig. 9. The advantages of using the construction printer for choosing the building materials
Подводя итоги, хочется отметить, что основной задачей данной статьи являлось изучение устройств для строительной печати, обзор основных видов принтеров в зависимости от типа привода и их характеристик, изучение достоинств и недостатков при применении строительных принтеров в малоэтажном строительстве.
Сравнительный анализ российских и зарубежных предложений в данном сегменте показал, что произведенные в нашей стране ЭЭ-принтеры «СПЕЦАВИА» (авторами рассмотрены две основные модели этого производителя) зарекомендовали себя как надежные, а главное — конкурентоспособные устройства, которые могут служить отличной альтернативой зарубежным аналогам.
Для внедрения в массовое строительство малоэтажных зданий аддитивных технологий, в частности строительных ЭЭ-принтеров, необ-
ходимо уделить внимание развитию моделирования, разработке требований по применению данных устройств и контролю качества получаемой смеси. Реализация данных мероприятий послужит толчком к проведению более углубленных исследований и привлечению внимания к этой актуальной теме [10].
В целом необходимо отметить, что различные цифровые технологии являются наиболее эффективными способами для повышения рациональности работы и использования ресурсов в строительной сфере. Именно благодаря данным технологиям происходит автоматизация различных процессов и появляется возможность значительного удешевления строительства. Данное направление требует более глубокого и детального развития с целью создания инновационных технологий, позволяющих повысить эффективность на различных этапах строительства [11].
1. Применение ЭЭ-принтера для малоэтажного строительства. Преимущества и недостатки / С. Д. Козлов, В. Г. Коридзе, А. В. Бондарь, А. О. Чайковский. — ЭО! 10.5281/иепоЬо.5797Э2. — Текст : непосредственный // Бюллетень науки и практики. — 2017. — № 5 (18). — С. 102-105.
2. Подбор составов смесей для 3й-печати / Б. А. Бондарев, В. А. Баязов, О. О. Корнеев [и др.]. — DOI 10.15862/29SAVN321. — Текст : электронный // Вестник евразийской науки. — 2021. — Т. 13, № 3. -URL: https://esj.today/PDF/29SAVN321.pdf (дата обращения: 29.03.2023).
3. Шорстова, Е. С. Фибробетон для 3D-печати / Е. С. Шорстова, С. В. Клюев, А. В. Клюев. — DOI 10.34031/ article_5ca1f6300a4956.62644399. — Текст : непосредственный // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. — 2019. — № 3. — С. 22-27.
4. Патент № 2780512 C1 Российская Федерация, МПК C04B 28/04. Модифицированная бетонная смесь для экструзии на 3D-принтере : № 2021140041 : заявл. 30.12.2021 : опубл. 26.09.2022 / Р. Х. Мухаметрахимов, Л. В. Зиганшина ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный архитектурно-строительный университет». — Текст : непосредственный.
5. Патент № 2777220 C1 Российская Федерация, МПК C04B 28/04. Бетонная смесь для экструзии на 3D-принтере : № 2021140039 : заявл. 30.12.2021 : опубл. 01.08.2022 / Р. Х. Мухаметрахимов, Л. В. Зиганшина ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный архитектурно-строительный университет». — Текст : непосредственный.
6. Лунева, Д. А. Применение 3D-печати в строительстве и перспективы ее развития / Д. А. Лунева, Е. О. Кожевникова, С. В. Калошина. — DOI 10.15593/2224-9826/2017.1.08. — Текст : непосредственный // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. — 2017. — Т. 8, № 1. — С. 90-101.
7. Дребезгова, М. Ю. Современные аддитивные технологии в малоэтажном строительстве / М. Ю. Дребезгова. — DOI 10.12737/article_5926a0597879f0.60859363. — Текст : непосредственный // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. -2017. — № 6. — С. 66-69.
8. Легезина, А. С. 3D-принтер в строительстве современного жилья / А. С. Легезина, Л. А. Пашкова // Вестник науки и творчества. — 2018. — № 11 (35). — С. 17-19.
9. Юсупходжаев, С. А. Преимущества использования 3D-принтеров в малоэтажном строительстве в Узбекистане / С. А. Юсупходжаев, Д. Нигматжонов, Р. Ю. Фунтикова. — DOI 10.32743/ UniTech.2022.95.2.13099. — Текст : электронный // Universum: технические науки : электронный научный журнал. — 2022. — №2 (95). — URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13099 (дата обращения: 29.03.2023).
10. Леонова, А. Н. Инновационное строительство зданий и сооружений с помощью 3D-принтера / А. Н. Леонова, Т. К. Мегедь, М. Ю. Согонова. — Текст : непосредственный // Строительство: новые технологии — новое оборудование. — 2018. — № 9. — С. 67-70.
11. Каширипур, М. М. Новые тенденции и инновации в строительстве: строительство с помощью 3D принтера / М. М. Каширипур, С. Б. Гарагозов. — Текст : непосредственный // Инжиниринг и экономика: современное состояние и перспективы развития : Сборник материалов студенческой научно-технической конференции в рамках 20-й международной научно-технической конференции БНТУ «Наука — образованию, производству и экономике» и 78-й студенческой научно-технической конференции БНТУ, Минск, 04-05 мая 2022 года. — Минск : Белорусский национальный технический университет, 2022. — С. 94-99.
1. Kozlov, S. D., Koridze, V. G., Bondar, A. V., & Tchaikovsky, A. O. (2017). Application of a 3D printer for low-rise construction. Advantages and disadvantages. Bulletin of science and practice, (5(18)), pp. 102-105. (In Russian). DOI 10.5281/zenodo.579732.
2. Bondarev, B. A., Bayazov, V. A., Korneev, O. O., Vostrikov, I. A., Meshcheryakov, A. A., & Korneeva, A. O. (2021). Selection of mixtures for 3D printing. The Eurasian Scientific Journal, 3(13). Available at: https:// esj.today/PDF/29SAVN321.pdf. (In Russian). DOI 10.15862/29SAVN321.
3. Shorstova, E. S., Klyuev, S. V., & Klyuev, A. V. (2019). Iber concrete for 3D-printing. Bulletin of BSTU named after V. G. Shukhov, (3), pp. 22-27. (In Russian). DOI 10.34031/article_5ca1f6300a4956.62644399.
4. Mukhametrakhimov, R. Kh., & Ziganshina, L. V. Modified concrete mixture for 3D printer extrusion. Patent na izobretenie 2780512 C1 SU, MPK C04B 28/04. № 2021140041. Applied: 30.12.2021. Published: 26.09.2022. (In Russian).
5. Mukhametrakhimov, R. Kh., & Ziganshina, L. V. Concrete mixture for extrusion on a 3D printer. Patent na izobretenie 2777220 C1 SU, MPK C04B 28/04. № 2021140039. Applied: 30.12.2021. Published: 01.08.2022. (In Russian).
6. Luneva, D. A., Kozhevnikova, E. O., & Kaloshina, S. V. (2017). Application of 3D printing in construction activities and its prospects. Vestnik Permskogo natsional’nogo issledovatel’skogo politekhnicheskogo universiteta. Stroitel’stvo i arkhitektura, 8(1), pp. 90-101. (In Russian). DOI 10.15593/2224-9826/ 2017.1.08.
7. Drebezgova, M. Yu. (2017). Sovremennye additivnye tekhnologii v maloetazhnom stroitel’stve. Bulletin of BSTU named after V. G. Shukhov, (6), pp. 66-69. (In Russian). DOI 10.12737/article_5926a059787 9f0.60859363.
8. Legezina, A. S., & Pashkova, L. A. (2018). 3D-printer v stroitel’stve sovremennogo zhil’ya. Vestnik nauki i tvorchestva, (11(35)), pp. 17-19. (In Russian).
9. Yusuphodjaev, S. A., Nigmatjonov, D., & Funtikova, R. Yu. (2022). Benefits of using 3D printers in low-story construction in Uzbekistan. Available at: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13099 (accessed 29.03.2023). (In Russian). DOI 10.32743/UniTech.2022.95.2.13099.
10. Leonova, A. N., Meged’, T. K., & Sogonova, M. Yu. (2018). Innovatsionnoe stroitel’stvo zdaniy i sooruzheniy s pomoshch’yu 3D-printera. Stroitel’stvo: novye tekhnologii — novoe oborudovanie, (9), pp. 67-70. (In Russian).
11. Kashiripoor, M. M., & Garagozov, S. B. (2022). New trends and innovations in construction: building with a 3D printer. Inzhiniring i ekonomika: sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya : Sbornik materialov studencheskoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii v ramkakh 20-y mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii BNTU «Nauka — obrazovaniyu, proizvodstvu i ekonomike» i 78-y studencheskoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii BNTU, May, 04-05. Minsk, Belarusian National Technical University Publ., pp. 94-99. (In Russian).
Сведения об авторах
Свинцов Евгений Викторович, студент строительного факультета, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail: perm28@mail.ru
Петренева Ольга Владимировна, старший преподаватель кафедры строительного производства и геотехники, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail: petrenevao@mail.ru
Information about the authors
Evgeniy V. Svintsov, Student at the Department of Civil Engineering, Perm National Research Polytechnic University, e-mail: perm28@mail.ru
Olga V. Petreneva, Senior Lecturer at the Department of Building Production and Geotechnics, Perm National Research Polytechnic University, e-mail: petrenevao@mail.ru
Получена 08 февраля 2023 г., одобрена 07 марта 2023 г., принята к публикации 13 июня 2023 г. Received 08 February 2023, Approved 07 March 2023, Accepted for publication 13 June 2023
Строительный 3D принтер «АМТ» S300
Строительные СОР-принтеры (COP-printers, Construction Objects Printing) модели s300. Рекомендуется к покупке застройщикам ИЖС, строительным компаниям с портфелем заказов и опытом. Сайт принтера — S300
Цена принтера S300 — 8 460 000 рублей
Цена принтера S300-1 — 8 870 000 рублей
Цена принтера S300-2 — 8 920 000 рублей
О принтере
- Модель АМТ S300 — портальный строительный принтер большого формата (large-format portal COP-printer). К достоинствам данной модели оборудования можно отнести: высокую производительность, большое рабочее поле, простое обслуживание и управление. Принтер имеет большой эксплуатационный ресурс — 30 000 часов. Принтер S300 — оборудование с повышенной производительностью, исключительно надёжное и ремонтопригодное.
- Принтер для трехмерной строительной печати модели S300 предназначен для печати зданий площадью до 180 кв.м. непосредственно на фундаменте.
- Все комплектующие промышленного производства и высокого качества, рассчитаны на загруженное профессиональное использование. Это дает возможность организовать 2-3 сменный режим работы на принтере. Гарантия на оборудование 12 месяцев.
- Принтер S300 в базовой сборке комплектуется электроподъемниками 6 метров в высоту, что позволяет строить 2-х этажные здания, и оснащен стрелой с прямоточной печатающей головкой для быстрой печати. Станция приготовления и подачи бетона, разработанная специально для этого принтера входит в базовую комплектацию. Функционирование станции согласовано с печатающей головкой по производительности и скорости экструзии.
- Стандартная комплектация принтера S300 является достаточной для работы и включает в себя мойку высокого давления, станцию подачи смеси. В комплект поставки входит компьютер управления с предустановленным лицензионным ПО. Все без исключения принтеры проходят контрольную сборку и тестирование на предприятии-изготовителе. Оборудование поставляется заказчику в отлаженном состоянии, проверенным на работоспособность. Специалисты Группы компаний «АМТ» научат 3D моделированию, приготовлению рабочих смесей и управлению принтером.
- Строительный принтер S300 печатает товарными и конструкционными бетонами на основе цемента серии 400-500 с фракцией нерудных материалов до 6 мм., Так же для печати можно использовать геополимерный бетон. В инструкции по эксплуатации имеются базовые технологические регламенты на бетоны разных марок.
- На базе строительного принтера S300 создано 2 модификации — это принтер S300-1, который позволяет печатать здания площадью 120 кв. м до 2х этажей и принтер S300-2, который позволяет печатать здания и сооружения площадью до 180 кв. м и высотой до 7 м. Подробнее на сайте принтера — S300
Характеристики
Оборудование сертифицировано на территории Таможенного Союза и в Евросоюзе (CE)
Регистрационный номер Декларации о соответствии ЕАЭС N RU Д-RU.AБ53.В.00582/19
Код ТН ВЭД ТС 8479100000, Серийный выпуск.
Портальный строительный 3D-принтер большого формата серии S (Large-format portal COP-printer series S)
Продукция изготовлена в соответствии с ТУ 4833-001-21740072-2016
Печать элементов зданий, зданий и сооружений на фундаментах до 180 м2.
Рабочая зона, мм
Длина 11000 Ширина 11000 Высота 4000
Принтер, ноутбук, комплект лицензионного ПО, шкаф управления, электроподъемники, паспорт, руководство по эксплуатации на русском языке, невозвратная транспортная упаковка, мойка высокого давления, станция автоматизированного приготовления и подачи смеси, три дополнительных сопла
Скорость позиционирования,
Точность позиционирования
Потребляемая мощность, кВт
Размер печатаемого слоя, мм (высота, ширина)
От 10 до 30 х от 40 до 80
Расход бетона, куб.м на 1 кв.м стены при 4-х слойной печати
Цена для России
от 8 460 000 руб. (без ндс). Price only for Russia. For other countries, please, send query.
Обзор строительного принтера S300 — Смотреть обзор
Проекты на нашем оборудовании — Проекты на принтерах АМТ
Доставка и оплата
Информацию по доставке в Ваш регион рекомендуем смотреть на странице Доставка.
Дополнительная информация
Рекомендуем ознакомиться с ответами на Часто задаваемые вопросы (FAQ). Скорее всего, там уже есть ответ на ваш вопрос.
® «АМТ» является зарегистрированным товарным знаком.
Остались вопросы? Просто Заполните форму!
Наш менеджер свяжется с Вами в ближайшее время.
- 22.02.2024 НИУ МГСУ подготовили две научные статьи, которые раскрывают особенности работы с бетонными смесями для печати на 3D принтерах
- 01.09.2023 Новости из ОАЭ
- 14.06.2023 Международный конкурс строительной печати
© 2015-2023. Все права на сайт принадлежат АМТ-СПЕЦАВИА. Копирование материалов допустимо только с указанием источника и активной гиперссылкой на сайт specavia.pro
- Строительный 3D принтер для печати домов «АМТ» S-300 / large 3D construction printer AMT S-300
- +7 (962) 205-52-52
- E-mail:
-
- Мы в соцсетях:
- Вконтакте
- О компании
- Информация о компании
- Обучение
- Доставка
- Контакты
- Обратная связь
- Строительные 3D принтеры «AMT»
- FDM принтеры большого формата «BIGEMOT»
- Дополнительное оборудование
- Строительные смеси для 3D принтера
- Фотогалерея
- Видеоархив
- Полезные статьи
- Вконтакте
- +7 (962) 205-52-52
- E-mail:
- Строительные 3D принтеры «AMT»
- Для цехового производства
- S-3030 2,5 х 2,3 х 0,8 м
- S-6044 3,5 х 3,1 х 1 м
- S-6044 long 7,5х7,1х1,05 м
- S-6045M 3,5 х 3,1 х 1 м
- Для печати одноэтажных зданий
- S-300 11 х 11 х 4 м
- Для печати от 2 этажей и выше
- S-500 11 х 29 х 14 м
- S-300 11 х 11 х 4 м
- Для цехового производства
- FDM принтеры большого формата «BIGEMOT»
- SL-1001 1,9 х 0,9 х 0,7 м
Особенности технологии строительства с применением 3D-принтера Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»
Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Гасайниев Р.М., Арчаков А.Т., Балаев А.З., Рагимов Ш.Н., Курбалиев М.Р.
Сегодня строительство важнейшая отрасль, способная обеспечить развитие экономики и соответствующий комфорт для населения. Кроме того, строительство является лидером по числу рабочих мест, как в России, так и во всем мире. При этом, с учетом современных требований к строительству, необходимо постоянно совершенствовать технологии строительного производства. Нельзя не учесть, что изменения в рассматриваемой сфере происходят медленно, но все же в последнее время как в типовом, так и в индивидуальном строительстве постепенно начинают применять новые материалы, способные к обеспечению повышенного комфорта, экологичности и экономичности при эксплуатации, внедряют новые технологии , на основе которых осуществляется автоматизация процесса воплощения проектов в реальность и которые способны значительно сократить количество рабочих и свести к минимуму риск производственных травм. В частности, такой технологией является технология возведения зданий с использованием строительной 3D-печати на строительных площадках. Специалисты уже в течение ряда лет проявляют интерес к 3D-печати архитектурных сооружений. Так, применение строительного 3Dпринтера позволяет не только создавать небольшие конструкции (строительные блоки, малые элементы ландшафтный дизайн и интерьер помещений), но и возводить ограждающие конструкции зданий. При помощи указанной технологии появляется возможность возводить более сложные объекты, при этом снижаются временные, материальные и трудозатраты.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Гасайниев Р.М., Арчаков А.Т., Балаев А.З., Рагимов Ш.Н., Курбалиев М.Р.
Аддитивная технология возведения зданий и сооружений с применением строительного 3D-принтера
Применение 3D-печати в строительстве и перспективы ее развития
Анализ существующих технологических решений 3D-печати в строительстве
Перспективы использования 3D-принтера в строительстве
Современные трехмерные технологии и факторы сдерживающие их
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.Текст научной работы на тему «Особенности технологии строительства с применением 3D-принтера»
Особенности технологии строительства с применением ЭР-принтера
Гасайниев Рашид Мирашинович
студент, кафедра градостроительства, ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет», Gasayniev_rashid@mail.ru
Арчаков Асолт Туханович
студент, кафедра градостроительства, ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет», Asolt06@mail.ru
Балаев Атмир Зулхакимович
студент, кафедра механики грунтов и геотехники, ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет», atmir.balaev001@gmail.com
Рагимов Шахмирзе Низамович
студент, кафедра гидротехнического и специального строительства, ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет», rsndag@mail.ru
Курбалиев Мейлан Рамазанович
студент, кафедра промышленного и гражданского строительства, ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет», Kurbaliev-05@mail.ru
Сегодня строительство — важнейшая отрасль, способная обеспечить развитие экономики и соответствующий комфорт для населения. Кроме того, строительство является лидером по числу рабочих мест, как в России, так и во всем мире. При этом, с учетом современных требований к строительству, необходимо постоянно совершенствовать технологии строительного производства. Нельзя не учесть, что изменения в рассматриваемой сфере происходят медленно, но все же в последнее время как в типовом, так и в индивидуальном строительстве постепенно начинают применять новые материалы, способные к обеспечению повышенного комфорта, экологичности и экономичности при эксплуатации, внедряют новые технологии, на основе которых осуществляется автоматизация процесса воплощения проектов в реальность и которые способны значительно сократить количество рабочих и свести к минимуму риск производственных травм. В частности, такой технологией является технология возведения зданий с использованием строительной Эй- печати на строительных площадках. Специалисты уже в течение ряда лет проявляют интерес к Эй-печати архитектурных сооружений. Так, применение строительного Эй-принтера позволяет не только создавать небольшие конструкции (строительные блоки, малые элементы ландшафтный дизайн и интерьер помещений), но и возводить ограждающие конструкции зданий. При помощи указанной технологии появляется возможность возводить более сложные объекты, при этом снижаются временные, материальные и трудозатраты.
Ключевые слова: планировочное решение, энергоэффективные дома строительство, технология, метериал.
Сегодня концепцией строительства при помощи Эй-принтера уже заинтересовался ряд крупных строительных компаний, также многие подрядные организации занимаются разработкой прототипов данного оборудования. Перед игроками на рассматриваемом рынке стоят разные задачи: вторичная переработка строительных отходов; разработка технологий «безфун-даментной» печати; организация строительства домов на территориях, пострадавших от стихийных бедствий и требующих возведения большой площади жилья в течение короткого периода времени; организация производства и совершенствования оборудования и т.д. [10].
Особый интерес представляет история развития Эй-печати. Она берет начало с 1948 года, когда американцем Чарльзом Халлом была разработана технология послойного выращивания физических трёхмерных объектов из фотополи-меризующейся композиции (ФПК). Технологии было дано название «стереолитография» (STL), и запатентована она была только в 1986 году, после чего атвор основал компанию 3D Systеm и начал разработку первого промышленного устройства для трёхмерной печати. Окончательно такое устройство было представлено общественности в 1987 году. При помощи такого устройства имелась возможность вырастить на компьютере трёхмерный объект из жидкой фо-тополимеризующейся композиции посредством нанесения её слой за слоем на подвижную платформу, которая была погружена в ванну с ФПК. Толщина каждого слоя составляла примерно 0,1-0,2 мм [7].
В 1988 году Скоттом Крампом (США) была запатентована технология трехмерной печати, выполняемая при помощи послойной заливки расплавленной нити полимера (FDM) [8]. В печатающей головке происходит предварительное разогревание материала (расплава из пластика) до температуры плавления, после чего он и поступает в рабочую камеру. Головка выпускает расплавленный материал в форме нити, которая укладывается на рабочую поверхность. Затем происходит опущение платформы ниже на толщину одного слоя, чтобы повторно воспроизвести весь процесс.
В начале XXI века масштаб исследований в области технологий Эй-печати в сфере строительства расширился. В 2012 году ученые представили первые потребительские строительные Эй-принтеры, при этом, через два года был построен первый экспонат одноэтажного жилья, автором которого явилась компания Shanghai WinSun (Китай) [8].
На сегодняшний день, чтобы создать объекты промышленности, машиностроения, пищевого производства и других отраслей, пользуются следующими способами Эй-печати: лазерной стерео-литографией, селективным лазерным спеканием, моделированием методом наплавления, ламинированием, склеиванием порошков. Чтобы создавать малые формы и целые объекты строительства, используют три основных метода: мтеод спекания; метод лазерной стереолитографии; метод послойного экструдирования.
При применении способа спекания (селективного спекания) происходит расплавление рабочих чернил (например, кварцевого песка) за счет действия точечного лазерного луча, при этом, направление траектории которого осуществляется посредством кулачкового механизма. Работа механизма перемещения обрабатываемого материала осуществляется посредством небольшого двигателя, запускающего движение зубчатого ремня привода распределительного вала. Также одновременно сфокусированной шаровой линзой насквозь прожигается материал, который находится под ней.
Способ напыления (лазерная стереолито-графия) предполагает использование лазерной установки с ванной», оборудованной специальным столом. В ванне находится жидкая фотопо-лимеризующаяся под воздействием лазерного луча композиция. Спекание материала выполняют послойно, перемещая лазерный луч по намеченной траектории. Когда завершается обработка первого слоя, стол ванны опускают на шаг и выполняют формирование следующего слоя. Способы напыления и селективного спекания — экологически безвредны, так как при их реализации используется солнечная энергия, а в качестве рабочей смесью применяют песок.
Способ послойного экструдирования сегодня — это основной способ 3D- печати большинства строительных принтеров. Его суть заключена в следующем: рабочим соплом, или экструдером, Эй-машины выдавливается быстротвердеющая бетонная смесь, куда включаются различные добавки, способные улучшить характеристики будущей конструкции [9]. Каждый очередной слой выдавливается Эй-принтером поверх предыдущего, посредством чего осуществляется формирование определенной конструкции [9].
Исследование методов Эй-печати позволяет говорить, что на сегодняшний день в области
строительного производства один из наиболее эффективных способов — это способ послойного экструдирования.
Строительные принтеры не принципиально отличаются от производственных Эй- принтеров, они являются их конструктивными аналогами, но больших размеров. Сегодня разработаны различные компоновки приводов данного устройства — портальные, с дельта-приводом, работающие в угловых координатах, на базе промышленных манипуляторов.
Эй-принтеры, имеющие портальную компоновку привода — это машины, которые по виду напоминают козловые краны, они движутся по рельсам и имеют длинную раму, расположенную над рабочей зоной. По раме осуществляет движение сопло или экструдер, представляющее собой устройство для подачи строительных чернил. Процесс синхронизации движения рамы по рельсам, печатающей головки по ширине и высоте, подачи строительного материала, экс-трудер имеет возможность послойно выдавливать смесь и выполнять повторение цифрового шаблона, заложенного в программном комплексе операционистом. Соответственно, имеет место движение в трех взаимно-перпендикулярных направлениях — по осям х, у, г.
Портальный привод отличается простотой, надежностью и относительно невысокой стоимостью установки. Среди недостатков можно отметить повышенные объемы работ, связанные с установкой оборудования в проектное положение, а также большие габариты устройства рассматриваемого типа [10].
Эй-принтеры с дельта-приводом (трех осевые) — это как бы перевернутая тренога, состоящая из трех тросов или штанг, удерживающих печатающую головку, и высокой рамы, где закреплены машины, осуществляющие управление подачей тросов или штанг [10].
Движение печатающей головки осуществляется за счет синхронного изменения длинны тросов, которые повторяют заложенный в программном комплексе шаблон. Недостаток устройства заключен в ограниченном пространстве рабочей зоны, а также в трудоемком процессе сборки каркаса данной установки.
Строительные Эй-принтеры работающие в угловых координатах (в виде башенного крана) -это автоматизированное устройство для строительства зданий и сооружений методом трехмерной печати [7]. Установка имеет массу всего две тонны и, соответственно, при помощи автокрана легко размещается как внутри здания, так и снаружи, с учетом проекта воздвигаемой постройки.
Габариты принтера невелики, что облегчает его транспортировку и исключает долгую подготовку для начала работ. К недостаткам устрой-
ства относят ограниченную зону действия, соответственно, в процессе возведения сооружения обычно прибегают к помощи вспомогательной техники, чтобы переместить принтер по рабочей зоне.
Принтер на базе промышленного манипулятора — это конструктивные аналоги механических рук — манипуляторов, состоящих из нескольких гибких сочленений, придающих им большую подвижность [6]. Габариты этого принтера также невелики, однако за счет высокой технологичности, стоимость этого оборудования достаточно высока.
Таким образом, обзор видов строительных Эй-принтеров, которые работают методом послойного экструдирования, позволяет говорить, что на сегодня наиболее подходящий по своим характеристикам для возведения малоэтажных зданий — это принтер с портальным приводом.
Необходимо также учесть, что как и все стены возводимы зданий, ограждающая конструкция, которую создают при помощи Эй-принтера, должна обладать хорошими прочностными и теплоизоляционными качествами. Главное преимущество зданий и сооружений, которые возведены методом послойного экструдирования -это их сложные геометрические формы. Конструктив стен в плане чаще всего является пространственной фермой, включающей напечатанные внутренний (несущий), наружный слои, а между ними обычно располагается внутренняя часть конструкции в виде треугольников, которая выполняет роль ребер жесткости.
Для армирования в состав «строительных чернил» или вводят дисперсную арматуру (фибры), или производят укладку арматурных стержней или кладочной сетки между слоями. Вертикальное армирование выполняют посредством установки стержневой арматуры в пустоты, которые потом заполняют материалом, имеющим низкий коэффициент теплопроводности. Также в пустотах стен можно прокладывать различные коммуникации или проектировать форму стен таким образом, что бы на выходе получить каналы или полости во внутреннем слое и потом заполнить их элементами водопровода, канализации, электричества и пр.
При значительно сокращении сроков и затрат труда при возведении стен, Эй-принтер способен и к изготовлению качественной ограждающей конструкции, имеющей высокие прочностные и теплоизоляционные качества [9].
Также немаловажная роль в технологии строительной Эй-печати отводится составу строительных «чернил» (сырьевой смеси). В качестве ее основы могут выступать такие материалы как портландцемент, гипс, смешанные вяжущие модифицированные активными минеральными и химическими добавками — цемент-
но-волокнистые (фиброцементные), гипсоволок-нистые, гипсоцементно-волокнистые и пр. [6]. Чтобы иметь возможность осуществлять послойную укладку «чернил» без дефектов, сырьевой смеси должен быть свойствен относительно быстрый набор прочности при замедленной кинетике начального структурообразования.
Также сырьевой смеси должны быть присущи тиксотропные и адгезионные свойства, она должна быть удобоукладываемой принтером и при этом не растекаться под воздействием последующих слоев и иметь невысокие усадочные деформации при твердении [7].
Посредством дисперсного армирование сырьевых смесей «строительных чернил» возможно повышение физико-механических характеристик затвердевшего композита, снижение величины усадочных деформаций, повышение трещиностойкости и пр. За счет введения активных минеральных и химических добавок появляется возможность регулирования реологических свойств смесей, которые используются в качестве «строительных чернил», эксплуатационных характеристик готовых изделий.
Необходимо также отметить актуальность исследований, включающих разработку составов строительных «чернил» для Эй-принтеров с учетом обеспечения высоких технологических, эксплуатационных свойств и долговечности.
Таким образом, отечественный и зарубежный опыт технологии возведения зданий и сооружений при помощи строительного Эй-принтера позволяет говорить об основном недостатке — возможности возводить только вертикальные конструкции в ограниченной рабочей зоне. Также для установки строительного Эй-принтера в рабочее положение и его калибровки необходимы определенные затраты на подготовительный период. К явным преимуществам такой технологии можно отнести снижение таких показателей, как трудоемкость работ, риск производственного травматизма. При этом, повышается автоматизация и скорость строительства, снижаются отходы производства. На сегодняшний день нормативная база для проектирования и строительства зданий с помощью данной технологии отсутствует, однако это есть на сегодняшний день препятствие на пути реализации сложных проектов по причине необходимости повысить качество получаемой строительной продукции в рамках данной технологии и расширить ее возможности. Для успешного развития технологии возведения зданий и сооружений с использованием строительного Эй-принтера необходимы комплексные исследования, призванные разработать эффективные «строительные чернила» на различной основе, изучить их структуру и свойства.
1. Аддитивные технологии и аддитивное производство. URL: http://3d.globatek.ru/ world3d/additive_tech/ (дата обращения: 10.03.2018).
2. Austin S. А., Lim S., Buswell R. А., Gibb А. G. F., Thorpe T. // Mix design and fresh properties Тог high-performanсe printing сопс^е / Materials and Struсtures. 2012. Р. 1221-1232.
3. Белов А. О., Гилязидинов Н. В. Технология возведения малоэтажных зданий с помощью 30-принтера: сб. ст. VII Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых с международным участием / КузГТУ ИМ. Т.Ф. Горбачева. г. Кемерово, 2015. С. 703.
4. Изотов В. С., Мухаметрахимов Р. Х., Га-лаутдинов А. Р. Влияние полипропиленовых волокон на основные свойства гипсоцементно-пуццоланового вяжущего // Вестник Казанского технологического университета. 2015. Т. 18. № 1. С. 135-137.
5. Мухаметрахимов Р. Х., Изотов В. С. Повышение физико-механических свойств и долговечности фиброцементных плит на основе целлюлозных волокон // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2012. № 9 (645). С. 101-107.
6. Малышева В. Л., Красимирова С. С. Лазерная стереолитография — новый подход к строительству сооружений // Журнал магистров ПНИПУ. 2013. № 2. С. 202-208.
7. Мобильный строительный 30-принтер Apis Сог. URL: http://apis-сor.сom/3d-printer (дата обращения: 19.10.2017).
8. Обзор известных проектов 3D-принтеров. URL: http://spaсeexpansion.uсoz.ru/ index/0-24 (дата обращения: 11.03.2018).
9. Торшин А. О., Потапова Е. Н. Перспективы использования 3D-пpинтepa в строительстве // Успехи химии и химической технологии. ТОМ XXX. 2016. № 7. С. 118.
10. Удодов С. А., Белов Ф. А., Золотухина А. Е. 3D-пeчaть в строительстве: новое направление в технологии бетона и сухих строительных смесей : сб. ст. VI Международной научно-практической конференции МЦНС — Наука и просвещение». Пенза, 2017. С. 58-62.
Peculiarities of technology of construction with application of 3D-printer
Gasiniev R.M., Archakov A.T., Balaev A.Z., Rahimov Sh.N., Kurbaliev M.R.
Moscow National Research Moscow State University of Civil Engineering
Today, construction is the most important branch capable of providing economic development and adequate comfort for the population. In addition, construction is the leader in the number of jobs, both in Russia and around the world. At the same time, taking into account modern requirements for construction, it is necessary to constantly improve the technologies of construction production. It should be noted that changes in the sphere under consideration are proceeding slowly, but recently new types of materials, capable of providing increased comfort, ecological compatibility and economy in operation, are being gradually introduced in both standard and individual construction, introducing new technologies, which are used to automate the process of project implementation into reality and which can significantly reduce the number of workers and minimize the risk of work-related injuries. In particular, such technology is the technology of erecting buildings using construction 3D printing on construction sites. Experts for several years have shown interest in 3D printing of architectural structures. So, the use of a 3D construction printer allows not only to create small structures (building blocks, small elements of landscape design and interior of premises), but also to erect building envelopes. With the help of this technology, it becomes possible to build more complex objects, while reducing time, material and labor costs.
Keywords: planning decision, energy-efficient houses construction, technology, material.
1. Additive technologies and additive production. URL: httr: //3d.globateck.ru/world3d / additive_tech / (date of circulation: 03/10/2018).
2. Austin S. A., Lim S., Buswell R. A., Gibb A. G. F., Thorre T. //
Mix désigne and frèsh proprietary for high-reforma rrinting co nsrété / Materials and Strutturès. 2012. R. 1221-1232.
3. Belov AO, Gilyazidinov NV Technology for erecting low-rise
buildings using a 3D printer: Sat. Art. VII All-Russian scientific-practical conference of young scientists with international participation / KuzGTU IM. T.F. Gorbachev. Kemerovo, 2015. S. 703.
4. Izotov VS, Mukhametrahimov R. Kh., Galautdinov AR Influ-
ence of polypropylene fibers on the main properties of a gypsum cement-pozzolanic binder // Bulletin of the Kazan Technological University. 2015. T. 18. No. 1. P. 135-137.
5. Mukhametrahimov R. Kh., Izotov VS Increase of physical and
mechanical properties and durability of fiber-cement slabs on the basis of cellulose fibers // Izvestiya Vysshikh Ucheb-nykh Zavedenii. Building. 2012. No. 9 (645). Pp. 101-107.
6. Malysheva VL, Krasimirova SS Laser stereolithography — a
new approach to the construction of structures / / Journal of Masters PIPU. 2013. № 2. P. 202-208.
7. Mobile construction 3D-printer Aris Sor. URL: http: //apuc-cop.com/3d-ppHer (date of circulation: 19.10.2017).
8. Overview of well-known projects of 3D-printers. URL: httr: //srasexxransion.usoz.ru/ index / 0-24 (date of circulation: 11.03.2018).
9. Torshin AO, Potapova Ye. N. Perspectives of using a 3D
printer in construction. // Uspekhi Khimii i Khim. TOM XXX. 2016. No. 7. P. 118.
10. Udodov SA, Belov FA, Zolotukhina AE 3D printing in construction: a new direction in the technology of concrete and dry construction mixtures: Sat. Art. VI International Scientific and Practical Conference MCOS — Science and Education «. Penza, 2017. P. 58-62.