Ученые Северо-Кавказского федерального университета совершенствуют аддитивные технологии в строительстве одно- и многоэтажных домов на основе 3D-принтера. Инновационные предложения разработчики делают в направлении составов смесей.
Напомним, в августе 2022 года СКФУ совместно с индустриальным партнером основал Научно-образовательный центр (НОЦ) аддитивных технологий. Эти технологии позволяют создавать детали и даже целые дома слой за слоем на принтере. Работа ведется в сотрудничестве со ставропольским заводом инновационного строительного оборудования «СмартБилд».
Ученые и разработчики создали состав бетонных смесей, используемых для 3D-принтера и реализовали технологию моделирования и строительства одно- и двухэтажных зданий. На следующем этапе ученые предполагают совершенствовать состав бетонных смесей как в направлении экологичности, так и в направлении повышения морозоустойчивости и теплостойкости.
Аддитивные технологии активно используются в промышленности и медицине. Ученые СКФУ вместе с индустриальным партнером впервые в России применили эту технологию в строительстве зданий. Данной технологией заинтересовались и зарубежные академические партнеры из Сирии. Дальнейшее совершенствование разработки позволит вывести на новый уровень скорость строительства, повысить прочность и снизить трудозатраты и цену за квадратный метр.
Первым шагом стала апробация 3D-принтера, разработанного компанией «СмартБилд» совместно со студентами университета. К их разработкам относятся все элементы конструкции принтера, за исключением электродвигателя и контроллера. Результат не только оправдал, но и превзошел ожидания – в ходе апробации был «напечатан» первый в России одноэтажный, а затем и двухэтажный дом.
Отсутствие подходящих для разных регионов и погодных условий бетонных смесей, используя которые принтер печатает дома, является основным барьером для стремительного аддитивного производства, уверены разработчики технологии. Работа сильно зависит от окружающей среды: температуры, влажности и других показателей. В связи с этим ученые СКФУ исследуют способы разработки бетона для строительства под водой, в условиях низких температур Крайнего Севера и при других нетривиальных переменных.
Для развития технологии аддитивного строительства сейчас в СКФУ ведется совершенствование материалов. Так, ученые предложили добавлять в состав бетона отходы маслоэкстракционного завода для создания модифицированной смеси. Данное исследование было проинвестировано Фондом содействия инновациям.
Сырье из отходов маслоэкстракционных предприятий – это экологически чистый продукт, который обеспечит повышение эксплуатационных характеристик модифицированной смеси. Подобные технологии будут иметь и технологическое, и экологическое преимущество.
По оценкам ученых СКФУ, использование предлагаемых отходов в строительстве обеспечит снижение объема их накопления и уменьшение негативного воздействия на окружающую среду, позволит перейти к применению местного сырья при производстве продукции, что экономически выгоднее.
Автор: пресс-служба СКФУ
