Новый способ бетонной 3D-печати создает стены легче на 72% без потерь прочности
Технология 3D-печати бетоном существует уже несколько лет, но имеет такие недостатки, как повышенный расход ресурсов и очень ограниченный набор архитектурных форм. Новый подход преодолевает эти проблемы, делая конструкцию легче на 72 процента. Об этом сообщает NewAtlas.
На большинстве строительных площадок, где применяется технология 3D-печати бетоном 3DCP, сопло экструдера с роботизированным управлением двигается по прямым линиям параллельно земле, формируя формы для стен по одному горизонтальному слою за раз. Полая середина этих форм затем заполняется арматурой и бетоном.
По мнению ученых из лаборатории DART Мичиганского университета, в таких установках используется больше бетона, чем необходимо. К тому же они ограничивают архитектурные особенности построек довольно простыми формами. Обе проблемы решает система Shell Wall.
Сначала создается компьютерная модель конструкции, в основе которой лежит наиболее эффективное распределение материала, необходимого для обеспечения требуемой прочности в каждой части здания. Другими 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 необязательно 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 такого же размера, построенными из монолитного бетона, элементы Shell Wall обеспечивают снижение веса на 72% при сохранении такой же прочности конструкции. Сейчас планируется полномасштабное испытание технологии на реальных строительных площадках.