Методы армирования строительных конструкций при их возведении с применением 3D-принтера

Abstract

Технология 3D-печати строительными материалами, особенно бетоном, активно внедряется в строительство благодаря высокой скорости возведения, снижению трудозатрат и возможности реализации сложных архитектурных форм [5, 6]. Однако ключевой проблемой остается недостаточная прочность и долговечность печатных конструкций, вызванная их слоистой структурой и слабой устойчивостью к растягивающим и изгибающим нагрузкам [7, 8]. Армирование в этом контексте становится необходимым для повышения структурной надёжности. В работе проведён анализ существующих методов армирования 3D-печатных конструкций: внутреннего (встраивание арматуры в тело бетона), внешнего (последующее нанесение армирующих элементов) и интегрированного (армирование в процессе печати). Особое внимание уделено инновационной технологии – использованию стержневого армировщика, интегрированного в 3D-принтер. Такое решение позволяет автоматически укладывать арматурные стержни непосредственно в свежеуложенный бетонный слой, обеспечивая их точное позиционирование и надёжное сцепление с материалом. Преимущества данной технологии включают: повышение точности армирования, увеличение прочности конструкций, сокращение времени и трудозатрат, а также улучшение энергоэффективности процесса. Кроме того, перспективным направлением является применение композитной арматуры, обладающей высокой коррозионной стойкостью и малым весом, что расширяет возможности эксплуатации 3D-печатных зданий в агрессивных средах. Внедрение интегрированных стержневых армировщиков способствует трансформации строительной отрасли, приближая её к полной цифровизации и массовому использованию аддитивных технологий. Это открывает путь к созданию более прочных, долговечных и экономически эффективных конструкций, ускоряя переход к инновационному строительству будущего.