Материалы для 3D-строительства: эволюция строительной отрасли
Аддитивные технологии постепенно трансформируют строительную отрасль, открывают новые горизонты для проектирования и возведения зданий. Важной составляющей этой технологической эволюции является то, из чего печатают дома. От материала зависит удобство, продолжительность и качество строительства.
Мелкозернистые бетонные смеси
К самым популярным материалам для напечатанных принтером домов относятся мелкозернистые бетонные смеси. Это не привычный бетон, а специальные составы для 3D-печати. Они легко выдавливаются из сопла строительного принтера, быстро затвердевают, чтобы выдерживать вес следующих слоев, и обладают достаточной прочностью для долговечности здания.
Бетонные смеси для трехмерной строительной печати часто содержат добавки, улучшающие их текучесть, скорость схватывания и адгезию слоев.
Мелкозернистые бетонные смеси применяют для возведения несущих стен, фундаментов и отдельных элементов перекрытий и кровли.
Полимерные материалы и композиты
Другой распространенный вариант — полимеры, особенно армированные волокнами, например, стекловолокном или углеволокном. Из материалов с меньшей плотностью и весом, чем у бетона, создают конструкции сложной геометрии с высокой степенью детализации.
Полимеры и композиты используются для изготовления элементов опалубки, внутренних перегородок, декоративных панелей и целых домов в малоэтажном строительстве, где не требуются высокие показатели прочности. Они также подходят для создания временных конструкций или прототипов зданий.
Гипсовые и цементные составы
Также в строительстве домов с помощью 3D-принтера используют гипсовые и цементные составы, модифицированные для быстрого схватывания.
Легкие материалы чаще всего используют для внутренних перегородок, отделки стен, создания декоративных элементов интерьера, а также для быстрого возведения блоков и элементов зданий. Гипс и цементные составы просты в обработке, поэтому можно оперативно вносить изменения в конструкцию, если это необходимо.
Пенобетон и легкие минеральные смеси
Для пенобетона и других легких минеральных составов характерна пористая структура, поэтому у смесей высокие тепло- и звукоизоляционные свойства. Легкие материалы обеспечивают комфортный микроклимат внутри здания и не создают излишней нагрузки на основание.
Пенобетон часто применяют для заполнения пустот в стенах, напечатанных из бетона, чтобы повысить теплоизоляционные свойства здания. Кроме того, материал используют в проектах, где нужно снизить нагрузку на фундамент.
Перспективные направления в материаловедении для аддитивных технологий
Развитие аддитивного строительства стимулирует поиск новых материалов. Ученые постоянно ищут более эффективные и экологичные составы для 3D-строительства.
- Биокомпозитные материалы. Биопластики, древесные композиты, конопляный бетон — это материалы, созданные на основе возобновляемых ресурсов. Они снижают воздействие строительства на окружающую среду и могут обладать лучшими теплоизоляционными свойствами, чем традиционные материалы.
- Реголит. Ученые всерьез рассматривают возможность использования лунного грунта (реголита) для строительства баз на Луне с помощью 3D-печати. Это позволило бы избежать дорогостоящей транспортировки строительных материалов с Земли.
- Глина. Один из самых древних строительных материалов вновь набирает популярность. С добавлением модификаторов, глину можно использовать для 3D-печати домов. Это экологично, дешево и доступно.
Заключение
Выбор материала для 3D-строительства зависит от множества факторов: от типа здания, его назначения, климатических условий и доступности ресурсов. Развитие аддитивных технологий в строительстве обещает изменить мир, сделать строительство более быстрым, дешевым, экологичным и креативным. И то, из каких материалов печатают дома, занимает в этом процессе фундаментальное положение.
Загрузка...
