Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science


  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
  • Трехмерная печать с использованием бетона - научные разработки Дрезденского Технического университета
  • УДК 691.32:666.97
    Виктор Сергеевич МЕЩЕРИН, доктор технических наук, профессор, e-mail: viktor.mechtcherine@tu-dresden.de
    Институт строительных материалов Дрезденского технического университета (ТУ), 01062 Дрезден, Германия
    Аннотация. Технологические процессы с материалами на цементной основе - ядро современного строительства. В последнее время разработаны новые способы производства, такие как 3D-печать с использованием бетона, которые открывают широкие возможности для технологических новаций. В частности, отсутствует необходимость в опалубке, что значительно сокращает затраты времени и средств, существенно расширяется разнообразие геометрических форм и снижается зависимость от исполнителей работ. При этом значимость и огромный потенциал 3D-печати с использованием бетона рассматриваются в контексте концепции индустрии 4.0, так как это логичный и ожидаемый этап пути - от уже известных, разработанных средств компьютерного проектирования и планирования (системы CAD, BIM, и т. п.) к цифровым технологиям производства. Все это преобразует строительство в полностью цифровой, "бесшовный" технологический процесс. В статье представлены три научные разработки руководимого автором статьи Института строительных материалов Дрезденского технического университета, а именно: технология CONPrint3DR, 3D-печать сложной стальной арматуры и 3D-печать с применением высокодуктильного бетона с полимерной фиброй.
    Ключевые слова: трехмерная печать, бетон, цифровые технологии, стальная арматура, армирование фиброй, дуктильный бетон.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Mechtcherine, V., Nerella, V. N. 3D-printing with concrete: state of the art, trends, challenges. Bautechnik 95 (2018), pp. 275-287.
    2. Khoshnevis, B., Hwang, D., Yao, K.-T., and Yeh, Z. Mega-scale fabrication by contour crafting. International Journal of Industrial and Systems Engineering 1(2006), pp. 301-320.
    3. Buswell, R. A., Soar, R. C., Gibb, A. G. F., Thorpe, A. Freeform construction: mega-scale rapid manufacturing for construction. Automation in Construction 16 (2007), pp. 224-231.
    4. Dini, E., Monolite-UK-Ltd. D-Shape - steriolithography 3D-printing technology. Available at: http://www.d-shape.com/cose.htm (accessed Aug. 23, 2015).
    5. Nerella, V. N., Krause, M., Nдther, M., Mechtcherine, V. Studying printability of fresh concrete for formwork free concrete on-site 3D-printing technology (CONPrint3D). 25th Conference on Rheology of Building Materials, Regensburg, Germany, Tredition GmbH, Hamburg, Regensburg (2016), pp. 236-246.
    6. Mechtcherine, V., Nerella, V. N. Formwork-free, continuous, monolithic construction using concrete 3D-printing: Feasibility study. Concrete Plant and Precast Technology 82 (2016), pp. 150-152.
    7. Mechtcherine, V., Nerella, V. N. Incorporating reinforcement in 3D-printing with concrete. Beton- und Stahlbetonbau 113 (2018), pp. 496-504.
    8. Curosu, I., Liebscher, M., Mechtcherine, V., Bellmann, C., Michel, S. Tensile behavior of high-strength strain-hardening cement-based composites (HS-SHCC) made with high-performance polyethylene, aramid and PBO fibers. Cement and Concrete Research 98 (2017), pp. 71-81.
    9. Mechtcherine, V., Nerella, V. N., Kasten, K. Testing pumpability of concrete using sliding pipe rheometer. Construction and Building Materials 53 (2014), pp. 312-323.
    10. Secrueru, E., Cotardo, D., Mechtcherine, V., et al. Changes in concrete properties during pumping and formation of lubricating material under pressure. Cement and Concrete Research 108 (2018), pp. 129-139.
    11. Nerella, V. N., Beigh, M. A. B., Fataei, S., Mechtcherine, V. Strain-based approach for measuring structural build-up of cement pastes in the context of digital construction. Cement and Concrete Research (2018) accepted for publication.
    12. Mechtcherine, V., Grafe, J., Nerella, V. N., Spaniol, E., Hertel, M., Fьssel, U. 3D-printed steel reinforcement for digital concrete construction - Manufacture, mechanical properties and bond behavior. Construction and Building Materials 179 (2018), pp. 125-137.
    13. Curosu, I., Mechtcherine, V., Millon, O. Effect of fiber properties and matrix composition on the tensile behavior of strain-hardening cement-based composites (SHCCs) subject to impact loading. Cement and Concrete Research 82 (2016), pp. 23-35.
    14. Mьller, S., Mechtcherine, V. Fatigue behaviour of strain-hardening cement-based composites (SHCC). Cement and Concrete Research 92 (2017), pp. 75-83.
    15. Altmann, M., Mechtcherine, V. Durability design strategies for new cementitious materials. Cement and Concrete Research 54 (2013), pp. 114-125.
    16. Ogura, H., Nerella, V. N., Mechtcherine, V. Developing and testing of strain-hardening cement-based composites (SHCC) in the context of 3D-printing. Materials 2018, no. 11(8), 1375.
    17. De Schutter, G., Lesage, K., Mechtcherine, V., Nerella, V. N., Habert, G., Juan, I. A. Vision of 3D-printing with concrete - technical, economic and environmental potentials. Cement and Concrete Research (2018), accepted for publication.
  • Для цитирования: Мещерин В. С. Трехмерная печать с использованием бетона - научные разработки Дрезденского технического университета // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 8. С. 40-47. (на англ. языке)

НАЗАД