Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
technologia
Zastosowanienanomateriałówwprodukcjicementuibetonu
możedoprowadzićdoistotnejpoprawycharakterystykistward-
niałegobetonu,ponieważwytrzymałośćitrwałośćkonstrukcji
betonowychpowinnybyćznacznielepszeniżprzystosowaniu
materiałówtradycyjnych.NaukowcyzeSzwajcariiopracowali
jednoetapowyproces,wktórymwytwarzasiętypowycement
portlandzkiwpostacinanocząsteczek.Nanocementmawięk-
sząpowierzchnięwłaściwą.Nanocząstkisąbardzoaktywne
wzaczyniecementowym,równomiernierozkładająsięipo-
wodują,żereakcjahydratacjinanocementuzachodziszybciej,
Rys.1.Trendyrozwojutechnologiibetonuiwynikająceznichrodzajebetonów
nowejgeneracji
aleniewpływanapogorszeniekońcowejwytrzymałościwyro-
bu.Dodatkowonanocząstkiwypełniająpory,poprawiającmi-
krostrukturęcementuorazwspółpracęzaczynucementowego
zkruszywemwbetonie.
Innągałęziąrozwojutechnologiibetonujestwydrukobiektów
betonowychw3D.Od2007rokutrwająpracenadtechnologią
betonuwwydruku3D.Naświecieistniejejużkilkaobiektów
betonowychwydrukowanychw3D.Czywłaśniewtymkierun-
kubędzierozwijaćsiętechnologiabetonu?Zuwaginaniższy
kosztbudowyorazszybkośćrealizacjiinwestycji,atakżezmi-
betonowakładkadlapieszych(fot.1).Kładkama12mdługo-
nimalizowaniezanieczyszczeniaśrodowiskaizmniejszeniewy-
ściiprawie2mszerokości.Zostałazainstalowananadmałym
padkówwtrakciebudowywydajesięinteresującąperspektywą.
potokiemwparkuCastillalaManchaParkwAlcobendas[10].
Jakpodaje[7],zastosowaniedrukowania3Dmożezmniejszyć
WDubajunapoczątku2016rokupowstałpierwszynaświe-
o35-60%całkowitykosztwzniesieniakonstrukcjibetonowej
cieobiektbiurowywydrukowanywtechnologiidrukubetonu
naskutekusuwaniadeskowania.NaUniversityofSouthern
w3D(fot.2).BudynekDubaiFutureFoundationzostałwydru-
Californiawypromowanometodęwydrukubetonuw3Dokre-
kowanyw17dni,amontowanienamiejscutrwałozaledwiedwa
ślanąjakoContourCrafting.Polegaonanaszybkimnakłada-
dni.Zostałwydrukowanywelementachmetodąwarstwapowar-
niuprzezdrukarkękolejnychwarstwbetonu,ażdopowstania
stwie,drukarkąo20mwysokościwShanghaju(firmaWinsun),
dużychelementówskładowych.Ścianydrukowanesązpustymi
anastępnieelementyzostaływysłanedoDubaju.Architekci,
przestrzeniamiwewnątrzwkształciezygzaka,wktórychprzepro-
którzystalinaczeleprojektu,twierdzą,że,korzystajączdrukar-
wadzasięinstalacjęorazizolacjęcieplną.Dużymosiągnięciem
ki3D,zamiastbudowynamiejscu,zaoszczędzonookoło80%
tegorodzajudrukarekjestkonstrukcjaonazwienBigDelta”,
nakosztachbudowy[11,12].
stworzonaprzezgrupęniezależnychinżynierówdziałających
WładzeDubajumająjużopracowaneuregulowaniapraw-
wramachWorld’sAdvancedSavingProject,któramawprzy-
nedladruku3Dwsektorzebudowlanym,mająnadzieję,
szłościposłużyćjakonarzędziedomasowegobudowaniado-
żedo2030rokujednaczwartalokalnychbudynkówzostanie
mów.PracenadmodelemdrukarkitrwająrównieżnaUniver-
budowanychpoprzezdrukowanie3D[11].PrzewodniczącyPań-
sityofNewSouthWaleswAustralii.Innyzespółnaukowców
stwowejKomisjiInnowacyjnościwDubajuMohamedAlGer-
zLoughborough’sInnovativeManufacturingandConstruction
gawipowiedział:
n
Pomysłdrukowaniabudynków3Dbyłkiedyś
ResearchCentre(IMCRC),podprzewodnictwemdoktoraRi-
snem,aledzisiajstałosiętorzeczywistością
”.
Dodałrównież,
chardaBuswellaiprofesoraSimonaAustina,pracujenaddru-
że:nt
enbudynekbędzieświadectwemefektywnościikre-
kiem3Dbetonujużod2007roku.W2010rokuzostaławy-
atywnościtechnologiidruku3D,którenaszymzdaniem
drukowanajednotonowaławkazbetonuzosadzonymiprętami
będąodgrywaćistotnąrolęwprzekształcaniusektora
zbrojeniowymi,arokpóźniejwydrukowanobetonowy,pofalo-
budowlanegoiprojektowania.Chcemy,abyskorzystać
wanypanelowymiarach2m2powierzchni,którymożnazoba-
ztegowzrostu,stającsięświatowymośrodkieminnowacji
czyćwCentrumBudownictwawWielkiejBrytanii[8].
idruku3D.”.
Mimowieluzaletinadzieitechnologiadruko-
W2013rokufirmaSkanskaporazpierwszywykorzystałatech-
waniaw3Dmawdalszymciąguwieleograniczeń,nadktórymi
nologiędruku3D,drukującosłonypodparciadladachuprzy
pracujewielenaukowców,m.in.:[13-16].Mieszankacementowa
budowie16-piętrowegobiurowcaThe6BevisMarkswcentrum
musicharakteryzowaćsięodpowiednimiwłaściwościamireolo-
Londynu.
gicznymiorazpostwardnieniuodpowiedniąwytrzymałością.
Pracezwiązanezestosowaniemdruku3Dwbudownictwie
Projektujesięmieszankębetonową,awłaściwiezaprawę,ponie-
sąprowadzonerównieżwChinach.EkspertomzfirmyWin-
ważusuwanejestkruszywogrube(ośrednicypowyżej4mm)
SunzSzanghajuudałosięwydrukować10domówwniespełna
owytrzymałościzbliżonejdouzyskiwanychprzezUHPC[17].
dobę.Doichstworzeniaużytosurowcauzyskanegozodpadów
Wedługźródła[17]przykładowyskładmieszankicementowej
budowlanych,przemysłowychikopalnianych,coprzyczyniło
to:cementportlandzkiCEMI52,5N(30-40%
wagowo
),krze-
siędoznacznegoobniżeniakosztubudowy[9].W2016roku
mionkakrystaliczna(40-50%
wagowo
),pyłkrzemionkowy
wMadryciezostaławydrukowanaw3Dpierwszanaświecie
(10%
wagowo
)iwypełniaczwapienny(10%
wagowo
).
Wie-
www.autostrady.elamed.pl
5
