Контурное строительство — что это

Возможно ли создать дом всего за одни сутки? «Разве, что картонный» — скорее всего, именно такие слова скажет любой человек, не знающий, что такое контурное строительство. Разработал данную технологию ученый Университета Южной Калифорнии – Берох Кошневиц. Контурное строительство дает возможность очень сильно ускорить и облегчить строительство любых домов.

Какова же суть этой инновации? На участке, где планируется создавать дом, нужно проложить специальные рельсы для двух кранов, которые будут служить для того, чтобы поддерживать направляющие с соплом. Через это сопло по назначенному контуру укладывается смесь из бетона. Ответственный за инженерные коммуникации и балки – манипулятор. При помощи такой системы создаются прямые либо изогнутые стены. Благодаря высоте кранов, есть возможность создать даже дом в два этажа. Всего за 1 день можно возвести приблизительно 700 кв. метров здания.

Как говорят основатели проекта, контурное строительство дает возможность уменьшить объем требуемых на строительство материалов в три раза, цену строительства на 20%. и рабочую силу больше, чем на 50%. На текущий момент человеческие ресурсы нужны на каждом этапе работ, из-за чего случается сильный перерасход средств и уменьшается скорость строительства. Новая технология дает возможность строить здания для нуждающихся людей, создавать коммерческие здания или реставрировать дома после стихийных бедствий.

Подробнее о технологии

Контурное строительство является аддитивной технологией, в какой для управления применяется компьютер. Такая техника дает возможность создать качественные несущие конструкции и ограждения с ровной и гладкой поверхностью. Основой технологии является выдавливание послойно бетонной смеси по созданной программе. Таким образом, появляются стены дома. После того, как сформируется замкнутая секция каждого нового слоя, оставшееся пространство по краям можно заполнить прочими материалами. Важным компонентом является применение двух ограничительных пластин, благодаря каким и получается поверхность необходимой гладкости и ровности. Чтобы создать наклонные стены, можно просто наклонить под определенный угол боковую пластину.

Скорость работ и экономия средств

Чтобы начать работать с принтером для контурного строительства, необходимо сперва заняться подготовкой бетона. Он состоит из цемента, стекловолокна и прочих расходных материалов. Трехмерная печать используется для того, чтобы создать стены и некоторые компоненты декора. Естественно, что крышу, рамы для дверей и окон и т.д., придется устанавливать отдельно. Благодаря быстрому процессу схватывания бетона, нижние слои массы не просаживаются под весом остальных.

В обычном строительстве, на возведение небольшого дома на 300 квадратных метров необходимо от полугода до года времени. При этом все этапы строительства осуществляются вручную мастерами, и качество проделанных работ полностью зависит от строителей. А вот, по трехмерной технологии, дом в 200-250 квадратных метров можно создать приблизительно за одни сутки. Учитывая внутреннюю и внешнюю отделку и прокладку всех требуемых коммуникаций, полноценное строительство будет завершено за 1-5 месяцев. Естественно, это в идеальном варианте.

Установки экструдеров современности дают возможность «возводить» стены совершенно разными по составу бетонными смесями, включая всем привычные составы из цемента пятисотой марки, и применять составы, в которых добавлены минеральные компоненты и фиброволокно. Зачастую в стартовую комплектацию принтеров включается 3 головки-экструдеры, которые печатают и рассчитаны на работу с различными смесями. В инструкциях по пользованию принтерами имеются технические правила на составы. К программному обеспечению также идет список готовых файлов с разными компонентами ландшафтного оформления и деталями строений. На строительной площадке еще работает  бетономешалка и специальная мойка под высоким давлением. В таком случае, от трудящихся необходима установка рельс по границам будущего строения и установка трехмерного принтера. Далее все манипуляции будет делать компьютер, который работает по установленной программе.

Основана эта техника на особом материале – легко схватывающемся бетоне реакционно-порошкового типа. Немаловажная характеристика такого материала – то, что нет крупного заполнителя и не теряются эксплуатационные особенности. Можно применять недорогой бетон, например варианты мелкозернистого материала или песчаного, с вкраплениями модификаций. Чтобы произвести армирование, можно воспользоваться двумя способами:

  • добавление в бетонную массу стекловолокна;
  • прокладка сеток из арматуры между слоями бетона.

Так как материал, который используется в этой технике, должен быстро становиться прочным, чтобы все слои выдерживали последующую нагрузку, можно применять в контурном строительстве активизированную бетонную смесь. Самым качественным вариантом активации наполнителей с помощью увеличения поверхностной энергии считается механохимическая обработка материалов, которая получается вследствие дробления и истирания составляющих бетонной смеси твердой фазы.

Когда необходимо привлекать рабочих?

В контурном строительстве требуется помощь рабочей силы на некоторых этапах работ:

  • при выравнивании территории;
  • при проведении земляных работ для установки ленточного фундамента;
  • в процессе заливки фундамента бетонной смесью;
  • при установке рельс по периметру будущего дома, чтобы трехмерный принтер мог легко перемещаться.

Когда дом будет построен до стадии оконных проемов, следует произвести установку перемычек, а далее, когда первый этаж будет завершен, надо установить перекрытия. Работа принтера будет завершена после того, как каркас дома будет полностью создан. Кровля и отделка дома, а также монтаж окон и дверей осуществляются отдельно.

Достоинства и недостатки технологии

На данный момент, минусом контурного строительства можно считать то, что создать дом можно высотой максимум в 2 этажа. А вот, плюс у этой технологии значительный – здания сооружаются максимально быстро, при этом экономится и рабочая сила, и средства. Также, по исследованиям ученых из Китая, при 3Д-строительстве есть возможность использовать вторичное сырье (мелкие частицы строительного мусора, которые перемешиваются с цементной массой).