Строительный 3D принтер

Разработать строительный 3d-принтер, назовём его 3d-билдер – вот задача, над которой сейчас бьются и пытаются её решить лучшие умы строительных университетов и других высших учебных заведений Европы и Америки. Неизвестно, пытаются ли решить такие задачи российские учёные – в печати, во всяком случае, я упоминаний об этом не встречал. Но, как известно, лучший разум – это коллективный разум, что собственно и делает интернет таким привлекательным для разного рода инновационных идей, которые не под силу решить одному изобретателю. Только здесь и сейчас мы можем привлечь к обсуждению задач, стоящих перед изобретателем максимально возможное количество заинтересованных людей, желающих применить свои знания на практике. Краудфандинг – слышали наверное о таком? Вот в чём будущее интернета. А перечень задач, стоящих перед изобретателем 3d-билдера, достаточно велик.

Вот некоторые задачи, которые предстоит решить коллективному разуму:

1. Имеющиеся в настоящее время строительные 3d-принтеры строят дома путём экструзии бетонного слоя на раннее выложенный слой, подравнивая его специально расположенными лопатками по ходу нанесения следующего слоя. При этом нигде не говорится об использовании при строительстве арматуры и тем более, методах её соединения в узлах. И это понятно: ведь торчащая вертикально арматура не позволит экструдеру принтера свободно перемещаться над слоями на нужной для идеального выкладывания слоя высоте. Между тем, бетонные дома не могут существовать без арматуры. Какой бы ни была марка бетона, использующегося при строительстве, и какой бы суперинновационной не была связующая добавка к раствору, позволяющая раствору быстрее схватываться, такой дом долго не простоит: потрескается и рассыплется. Можно, конечно, строить дом из АБС-пластика, у которого прочность больше, чем у бетона раз в пять, но и стоимость в 30 раз выше, или из какого-нибудь другого материала, сравнимого по прочности и цене с бетоном. Но наиболее распространённый материал для строительства нынче – это именно бетон. А без арматуры, расположенной специальным образом из бетона строить дома, как мы уже знаем, невозможно. ВОПРОС: Как обеспечить автоматизированный монтаж арматуры в процессе автоматизированного строительства дома с использованием 3d-билдера с непрерывной подачей и укладкой арматуры, с минимальным количеством сварки?
2. Как известно, в процессе изготовления железобетонных конструкций для удаления воздуха, пустот и пор из бетона используется его виброусадка с применением различных вибраторов – переносных, электрических, пневматических, вибростолов, вибростендов и прочих приспособлений. После виброусадки железобетон приобретает прочность, недоступную изделиям из бетона, которые не были подвергнуты виброобработке. Мы знаем, что и в процессе блочно-панельного строительства и в процессе монолитного строительства виброобработка применяется повсеместно: на стендах на заводах железобетонных конструкций в случае панельного строительства, посредством ручных вибраторов или виброопалубки в случае монолитного строительства. Технология строительства с использованием 3d-билдера не может использовать виброобработку бетона в силу отсутствия опалубки и краткосрочности нахождения поддерживающих формовочных лопаток в непосредственном контакте с свеженанесённым бетоном раствором. То есть свежему раствору при его возможной виброусадке не на что опираться и обретать форму и прочность – он просто стечёт вниз. Но дом построенный из бетона, залитого без виброусадки, не простоит долго. ВОПРОС: Как создать автоматизированную, мобильную опалубку, позволяющую производить кратковременную виброобработку бетона без сильного усложнения всей конструкции 3d-билдера?
3. Какой вообще стоит применить метод строительства с использованием 3d-билдера? Есть ли смысл целиком и полностью автоматизировать все процессы, протекающие на стройке, включая рытьё котлованов под фундаменты, возведение опалубки, укладку арматуры, возведение стен и все остальные работы, минимизировав участие человека в процессе строительства до надзорных функций и реализации некоторых действий, для автоматизации которых потребовалось бы неоправданно большие ресурсы, или : ВОПРОС: Насколько вообще выгодно возведение дома в трёх вариантах:

1. Большая бригада рабочих (5-10 человек), дополняющая простейший недорогой 3d-билдер для решения всех непосильных ему задач (см. выше)

Срок строительства дома -2-3 дня

2. Небольшая бригада рабочих (2-3 человека), дополняющая сложный 3d-билдер для решения некоторых непосильных для него задач (при нестандартных решениях стен и перекрытий, их сложных формах и проч.) Срок строительства дома — 1-2 дня
3. Один рабочий-оператор весьма сложного 3d-билдера, способного выполнить все задачи на стройке.

Срок строительства дома – 1 день?