АннотацияОб авторахСписок литературы
Проведен анализ отечественных и зарубежных исследований с целью выявления перспективных направлений дальнейших исследований в области развития аддитивных технологий в строительстве. Основой для исследования стали данные национальной библиографической базы данных (БД) научного цитирования – РИНЦ, а также международной базы данных Scopus за период с 2015 по 2023 г. Публикации до 2015 г. характеризуются как одиночные декларативные и не содержат прикладных разработок. Поиск ключевых слов, используемых в выборках, производился в названиях публикаций, аннотациях, ключевых словах в статьях журналов, книгах, материалах конференций, диссертациях, отчетах, депонированных рукописях, патентах и грантах. Анализ зарубежных публикаций показал, что основные отличия технологии строительной 3D-печати связаны с материалом, используемым в качестве «чернил» для 3D-принтера и самой конструкции экструдера, с помощью которого этот материал наносится на подложку. Публикации можно разделить на изучение характеристик смеси, используемой при 3D-печати; исследование технологий и оборудования; оценку устойчивости строительства при внедрении аддитивного строительного производства. Аддитивные технологии предоставляют возможность создания уникальных, сложных и индивидуализированных архитектурных решений, которые невозможно было бы реализовать традиционными методами строительства. Малоизученными остаются долговечность конструкций и изделий, полученных с использованием аддитивной технологии; надежность и безопасность конструкций, возведенных методом послойной экструзии под воздействием динамических, в том числе сейсмических, нагрузок; водонепроницаемость и воздухопроницаемость конструкций, возведенных с применением технологии аддитивного строительного производства и пр.
А.П. ПУСТОВГАР1,2, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Л.А. АДАМЦЕВИЧ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.О. АДАМЦЕВИЧ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Л.А. АДАМЦЕВИЧ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.О. АДАМЦЕВИЧ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
1 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)
2 Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (101000, Москва, Малый Харитоньевский пер., 4)
1. Адамцевич А.О., Пустовгар А.П. Аддитивное строительное производство: исследование эффекта анизотропии прочностных характеристик бетона // Строительные материалы. 2022. № 9. С. 18–24. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-806-9-18-24
1. Adamtsevich A.O., Pustovgar A.P. Additive construction production: study of the effect of anisotropy of the strength characteristics of concrete. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2022. No. 9, pp. 18–24. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-806-9-18-24
2. Мухаметрахимов Р.Х. Исследование пластифицирующих добавок на основе эфиров поликарбоксилатов на свойства бетонов, формуемых методом 3D-печати // Строительные материалы и изделия. 2022. Т. 5. № 5. С. 42–58.
2. Mukhametrakhimov R.Kh. Study of plasticizing additives based on polycarboxylate esters on the properties of concrete molded by 3D printing. Stroitel’nye materialy i isdeliya. 2022. Vol. 5. No. 5, pp. 42–58. (In Russian).
3. Зиганшина Л.В. Мелкозернистые бетоны в технологии аддитивного производства (3D-печати): Дис. ... канд. техн. наук. Казань, 2022. 282 с.
3. Ziganshina L.V. Fine-grained concrete in additive manufacturing technology (3D printing). Cand. Diss. (Engineering) Kazan. 2022. 282 p. (In Russian).
4. Патент РФ 2794037. C1 Способ 3D-печати бетоном с длительным технологическим перерывом. Мухаметрахимов Р.Х., Зиганшина Л.В. Заявл. 01.11.2022. Опубл. 11.04.2023.
4. Patent RF 2794037 C1. Sposob 3D-pechati betonom s dlitel’nym tekhnologicheskim pereryvom [A method for 3D printing concrete with a long technological break]. Mukhametrakhimov R.Kh., Ziganshina L.V. Declared 01.11.2022. Published 11.04.2023. (In Russian).
5. Патент РФ 2795632 C1. Способ 3D-печати. Мухаметрахимов Р.Х. Заявл. 01.11.2022. Опубл. 05.05.2023.
5. Patent RF 2795632 C1. Sposob 3D-pechati. [A method for 3D printing]. Mukhametrakhimov R.Kh. Declared 01.11.2022. Published 05.05.2023. (In Russian).
6. Rahul A.V., Meena H., Chani Z. 3D printable concrete: Mixture design and test methods. Cement and Concrete Composites. 2019. No. 97, pp. 13–23. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2018.12.014
7. Pham L., Tran P., Sanjayan J. Steel fibres reinforced 3D printed concrete: Influence of fibre sizes on mechanical performance. Construction and Building Materials. 2020. No. 250. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118785
8. Arunothayan A.R., Nematollahi B., Ranade R., Bong S.H., Sanjayan J. Development of 3D-printable ultra-high performance fiber-reinforced concrete for digital construction. Construction and Building Materials. 2020. No. 257, 119546. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119546
9. Zhang Y., Zhang Y., She W., Yang L., Liu G., Yang Y. Rheological and harden properties of the high-thixotropy 3D printing concrete. Construction and Building Materials. 2019. No. 201, pp. 278–285. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.12.061
10. Tay Y.W.D., Ting G. H. A., Qian Y., Panda B., He L., Tan M. J. Time gap effect on bond strength of 3D-printed concrete. Virtual and Physical Prototyping. 2019. No.14, pp.104-113.
11. Rahul A.V., Santhanam M., Meena H., Chani Z. Mechanical characterization of 3D printable concrete. Construction and Building Materials. 2019. No. 227, 116710. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.116710
12. Panda B., Mohamed N.A.N., Paul S.C., Singh G.B., Tan M.J., Savija B. The effect of material fresh properties and process parameters on buildability and interlayer adhesion of 3D printed concrete. Materials. 2019. No. 12 (13), 2149. https://doi.org/10.3390/ma12132149
13. Labonette N., Ronnquist A., Manum B. Ruther P. Additive construction: state-of-the-art, challenges and opportunities. Automation in Construction. 2016. No. 72 (3), pp. 347–366. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2016.08.026
14. Khan S.A., Koc M., Al-Ghamdi S.G. Sustainability assessment, potentials and challenges of 3D printed concrete structures: A systematic review for built environmental applications. Journal of Cleaner Production. 2021. No. 303, 127027. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127027
15. Han Y., Yang Z., Ding T., Xiao J. Environmental and economic assessment on 3D printed buildings with recycled concrete. Journal of Cleaner Production. 2021. No. 278, 123884. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.123884
16. Mohammad, M., Masad E., Al-Ghamdi S. 3d concrete printing sustainability: A comparative life cycle assessment of four construction method scenarios. Buildings. 2020. 10 (12). 245. https://doi.org/10.3390/buildings10120245
1. Adamtsevich A.O., Pustovgar A.P. Additive construction production: study of the effect of anisotropy of the strength characteristics of concrete. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2022. No. 9, pp. 18–24. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-806-9-18-24
2. Мухаметрахимов Р.Х. Исследование пластифицирующих добавок на основе эфиров поликарбоксилатов на свойства бетонов, формуемых методом 3D-печати // Строительные материалы и изделия. 2022. Т. 5. № 5. С. 42–58.
2. Mukhametrakhimov R.Kh. Study of plasticizing additives based on polycarboxylate esters on the properties of concrete molded by 3D printing. Stroitel’nye materialy i isdeliya. 2022. Vol. 5. No. 5, pp. 42–58. (In Russian).
3. Зиганшина Л.В. Мелкозернистые бетоны в технологии аддитивного производства (3D-печати): Дис. ... канд. техн. наук. Казань, 2022. 282 с.
3. Ziganshina L.V. Fine-grained concrete in additive manufacturing technology (3D printing). Cand. Diss. (Engineering) Kazan. 2022. 282 p. (In Russian).
4. Патент РФ 2794037. C1 Способ 3D-печати бетоном с длительным технологическим перерывом. Мухаметрахимов Р.Х., Зиганшина Л.В. Заявл. 01.11.2022. Опубл. 11.04.2023.
4. Patent RF 2794037 C1. Sposob 3D-pechati betonom s dlitel’nym tekhnologicheskim pereryvom [A method for 3D printing concrete with a long technological break]. Mukhametrakhimov R.Kh., Ziganshina L.V. Declared 01.11.2022. Published 11.04.2023. (In Russian).
5. Патент РФ 2795632 C1. Способ 3D-печати. Мухаметрахимов Р.Х. Заявл. 01.11.2022. Опубл. 05.05.2023.
5. Patent RF 2795632 C1. Sposob 3D-pechati. [A method for 3D printing]. Mukhametrakhimov R.Kh. Declared 01.11.2022. Published 05.05.2023. (In Russian).
6. Rahul A.V., Meena H., Chani Z. 3D printable concrete: Mixture design and test methods. Cement and Concrete Composites. 2019. No. 97, pp. 13–23. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2018.12.014
7. Pham L., Tran P., Sanjayan J. Steel fibres reinforced 3D printed concrete: Influence of fibre sizes on mechanical performance. Construction and Building Materials. 2020. No. 250. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118785
8. Arunothayan A.R., Nematollahi B., Ranade R., Bong S.H., Sanjayan J. Development of 3D-printable ultra-high performance fiber-reinforced concrete for digital construction. Construction and Building Materials. 2020. No. 257, 119546. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119546
9. Zhang Y., Zhang Y., She W., Yang L., Liu G., Yang Y. Rheological and harden properties of the high-thixotropy 3D printing concrete. Construction and Building Materials. 2019. No. 201, pp. 278–285. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.12.061
10. Tay Y.W.D., Ting G. H. A., Qian Y., Panda B., He L., Tan M. J. Time gap effect on bond strength of 3D-printed concrete. Virtual and Physical Prototyping. 2019. No.14, pp.104-113.
11. Rahul A.V., Santhanam M., Meena H., Chani Z. Mechanical characterization of 3D printable concrete. Construction and Building Materials. 2019. No. 227, 116710. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.116710
12. Panda B., Mohamed N.A.N., Paul S.C., Singh G.B., Tan M.J., Savija B. The effect of material fresh properties and process parameters on buildability and interlayer adhesion of 3D printed concrete. Materials. 2019. No. 12 (13), 2149. https://doi.org/10.3390/ma12132149
13. Labonette N., Ronnquist A., Manum B. Ruther P. Additive construction: state-of-the-art, challenges and opportunities. Automation in Construction. 2016. No. 72 (3), pp. 347–366. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2016.08.026
14. Khan S.A., Koc M., Al-Ghamdi S.G. Sustainability assessment, potentials and challenges of 3D printed concrete structures: A systematic review for built environmental applications. Journal of Cleaner Production. 2021. No. 303, 127027. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127027
15. Han Y., Yang Z., Ding T., Xiao J. Environmental and economic assessment on 3D printed buildings with recycled concrete. Journal of Cleaner Production. 2021. No. 278, 123884. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.123884
16. Mohammad, M., Masad E., Al-Ghamdi S. 3d concrete printing sustainability: A comparative life cycle assessment of four construction method scenarios. Buildings. 2020. 10 (12). 245. https://doi.org/10.3390/buildings10120245
Для цитирования: Пустовгар А.П., Адамцевич Л.А., Адамцевич А.О. Международный опыт исследований в области аддитивного строительного производства // Жилищное строительство. 2023. № 11. С. 4–10. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2023-11-4-10