3D-бетонирование – составы, методики и свойства смесей

В статье отражена проблематика технологии 3D-бетонирования, достаточно интенсивно развивающейся в современных условиях строительного производства. Важнейшим условием ее практической реализации является разработка составов бетонных смесей, обеспечивающих необходимые реологические (технологические) свойства для формования изделий, элементов строительных конструкций или конструкции в целом, а также позволяющих сохранять требуемый темп ведения работ, физико-механические характеристики и свойства затвердевшего бетона. На начальном этапе исследований, выполненных в НИИЛ бетонов и строительных материалов Белорусского национального технического университета, разработан ряд составов бетонных смесей, предназначенных и обеспечивающих необходимые условия для реализации технологии 3D-бетонирования самонесущих и несущих конструктивных элементов соответственно при изготовлении изделий малых архитектурных форм и возведении (устройстве) строительных конструкций различного назначения. Разработана и реализована методология подбора рационального гранулометрического состава заполнителя, вида, свойств и количества связующего, химических и минеральных добавок, в совокупности обеспечивающих требуемые технологические свойства бетонных смесей после их затворения водой. Предложены и экспериментально обоснованы оригинальные методики оценки реологических свойств водозатворенных бетонных смесей и их изменений во времени, приводящих к росту пластической прочности отформованного бетона, а также методика расчета темпа ведения бетонных работ в зависимости от свойств используемых бетонных смесей. В результате созданы предпосылки как для дальнейшего расширения ряда составов сухих бетонных смесей с учетом их предназначения для 3D-бетонирования, так и для разработки методик и оценки физико-механических характеристик и свойств затвердевшего бетона с учетом предназначения изготавливаемых изделий и возводимых (устраиваемых) строительных конструкций.

1. Аддитивная технология: описание, определение, особенности применения и отзывы. Аддитивные технологии в промышленности [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://fb.ru/article/231049/additivnaya-tehnologiya-opisanie-opredelenie-osobennosti-primeneniya-i-otzyivyi-additivnyie-tehnologii-v-promyishlennosti.

2. Обзорная статья по 3D строительным технологиям [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://habr.com/ru/post/224299/.

3. Иванова, Е. А. Методология исследований материалов для строительной 3D-печати / Е. А. Иванова // Перспективы развития аддитивных технологий в Республике Беларусь. Минск: Белор. наука, 2021. С. 15–26.

4. Смеси бетонные. Методы испытаний: СТБ 1545–2005. Введ. 01.07.2005. Минск: Минстройархитектуры, 2005. 24 с.

5. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам: ГОСТ 10180–2012. Введ. 01.07.2013. М.: Стандартинформ, 2018. 36 с.

6. Цементы общестроительные. Технические условия: ГОСТ 31108–2020. Введ. 01.03.2021. М.: Стандартинформ, 2020. 19 с.

7. Цемент. Часть 1. Состав, технические требования и критерии соответствия общестроительных цементов: СТБ ЕN 197-1–2015. Введ. 01.01.2016. Минск: Госстандарт, 2015. 34 с.

8. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия: ГОСТ 10178–85. Введ. 01.01.1987. М.: Стандартинформ, 2008. 8 с.

9. Вяжущие гипсовые. Технические условия: ГОСТ 125–2018. Введ. 01.05.2019. М.: Стандартинформ, 2018. 12 с.

10. Микрокремнезем для бетона. Часть 1. Определения, требования и критерии соответствия: СТБ ЕN 13263-1–2012. Введ. 01.01.2013. Минск: Госстандарт, 2012. 26 с.

11. Песок для строительных работ. Методы испытаний: ГОСТ 8735–88. Введ. 01.07.1989. М.: Стандартинформ, 2018. 34 с.

12. Бабицкий, В. В. Технология заводского производства бетонных и железобетонных изделий. Методические указания к лабораторным работам / В. В. Бабицкий, А. И. Бондарович, П. В. Рябчиков. Минск: БНТУ, 2014. 65 с.

13. Добавки для бетонов. Общие технические условия: СТБ 1112–98. Введ. 01.01.1999. Минск: Минстройархитектуры, 1999. 36 с.

14. Алюминия сульфат технический очищенный. Технические условия: ГОСТ 12966–85. Введ. 01.01.1987. М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999. 12 с.

15. Вода для бетонов и растворов. Технические условия: СТБ 1114–98. Введ. 01.01.1999. Минск: Минстройархитектуры, 1999. 20 с.

16. Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема: ГОСТ 310.3–76. Введ. 01.01.1978. М.: Изд-во стандартов, 1976. 12 с.