Аддитивное строительное производство: прошлое, настоящее, будущее

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Приведен обзор развития аддитивного строительного производства от начала формирования предпосылок до настоящего момента и будущих перспектив развития строительной 3D-печати в мире. В качестве базы исследования рассмотрены публикации международных баз цитирования, включающие результаты исследований в области аддитивного строительного производства за период с 1972 по 2024 г. Исследование разбито на несколько этапов, первый из которых посвящен анализу поисковых запросов и определению актуальных ключевых фраз. Выявлено, что наиболее востребованными словосочетаниями, описывающими применение аддитивных технологий в строительстве, являются «Concrete Printing» и «3D Concrete Printing», поэтому в рамках последующего этапа работы на их основе сформированы реферативные выборки для анализа и обобщения результатов актуальных научных исследований. Заключительный этап исследования включал более детальное изучение основных результатов научных работ, характерных для трех временных интервалов, описывающих прошлые, настоящие и будущие тренды научной активности в рассматриваемой предметной области. Результаты проведенного исследования показывают значительный рост интереса к технологии строительной 3D-печати бетоном за счет реализации потенциала повышения производительности труда в строительстве и сокращения негативного воздействия на окружающую среду в сравнении с традиционными технологиями строительного производства, что может стать драйвером устойчивого развития строительной отрасли. Проведенное исследование позволяет сделать вывод, что на пути активного внедрения технологии еще остаются нерешенные задачи, являющиеся сдерживающими факторами широкого внедрения аддитивного строительного производства, в частности вопросы печати горизонтальных конструкций перекрытий и покрытий зданий, армирование несущих конструкций, напечатанных 3D-принтером. По мнению авторов, решению данных задач необходимо отдать приоритет при проведении будущих исследований наряду с разработкой новых составов для 3D-печати бетоном.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. А. Адамцевич

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: AdamtsevichLA@mgsu.ru

канд. техн. наук

Россия, 129337, г. Москва, Ярославское ш., 26

А. П. Пустовгар

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет; Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук

Email: PustovgarAP@mgsu.ru

канд. техн. наук

Россия, 129337, г. Москва, Ярославское ш., 26; 101000, г. Москва, Малый Харитоньевский пер., 4

А. О. Адамцевич

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: AdamtsevichAO@mgsu.ru

канд. техн. наук

Россия, 129337, г. Москва, Ярославское ш., 26

Список литературы

  1. Адамцевич А.О., Пустовгар А.П., Адамцевич Л.А. Аддитивное строительное производство: обзор мирового опыта // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 12. С. 83–97. https:// doi.org/10.33622/0869-7019.2023.12.83-97
  2. Адамцевич А.О., Пустовгар А.П. Аддитивное строительное производство: исследование эффекта анизотропии прочностных характеристик бетона // Строительные материалы. 2022. № 9. С. 18–24. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-806-9-18-24
  3. Пустовгар А.П., Адамцевич Л.А., Адамцевич А.О. Международный опыт исследований в области аддитивного строительного производства // Жилищное строительство. 2023. № 11. С. 4–10. https://doi.org/10.31659/0044-4472-2023-11-4-10
  4. Le T., Austin S., Lim S., Gibb, A., Thorpe T. High-performance printing concrete for freeform building components. fib Symposium PRAGUE 2011: Concrete Engineering for Excellence and Efficiency, Proceedings. 2011. 1, pp. 499–502.
  5. Rushing T.S., Al-Chaar G., Eick B.A., Burroughs J., Shannon J., Barna L., Case M. Investigation of concrete mixtures for additive construction. Rapid Prototyping Journal. 2017. Vol. 23, pp. 74–80. https://doi.org/10.1108/RPJ-09-2015-0124
  6. Lao W., Li M., Tjahjowidodo T. Variable-geometry nozzle for surface quality enhancement in 3D concrete printing. Additive Manufacturing. 2021. Vol. 37. https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101638
  7. Alyami M., Khan M. et all. Predictive modeling for compressive strength of 3D printed fiber-reinforced concrete using machine learning algorithms. Case Studies in Construction Materials. 2024. Vol. 20. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2023.e02728
  8. Şahin H.G., Mardani A. How does rheological behaviour affect the interlayer-bonding strength of 3DPC mixtures? Journal of Adhesion Science and Technology. 2024. Vol. 38, pp. 1353–1377. https://doi.org/10.1080/01694243.2023.2266211
  9. Xiao J., Bai M., Wu Y., Duan Z., Qin J. Interlayer bonding strength and pore characteristics of 3D printed engineered cementitious composites (ECC). Journal of Building Engineering. 2024. Vol. 84. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.108559
  10. Wang X., Li W., Guo Y., Kashani A., Wang K., Ferrara L., Agudelo I. Concrete 3D printing technology for sustainable construction: A review on raw material, concrete type and performance. Developments in the Built Environment. 2024. Vol. 17. https://doi.org/10.1016/j.dibe.2024.100378

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Обобщенная схема исследования

Скачать (83KB)
3. Рис. 2. Динамика изменения запросов по ключевым словам в период с 01.01.2018 по 30.07.2024, по всем регионам, по всем устройствам в поисковой системе Яндекс

Скачать (729KB)
4. Рис. 3. Динамика изменения запросов по ключевым словам в период с 01.01.2018 по 31.07.2024, по всем регионам, по всем устройствам в поисковой системе Google

Скачать (207KB)
5. Рис. 4. Динамика изменения запросов по ключевым словам в период с 01.01.2018 по 31.07.2024, по всем регионам, по всем устройствам в поисковой системе Google без учета термина «additive manufacturing»

Скачать (254KB)
6. Рис. 5. Число ежегодных публикаций, связанных с тематикой 3D concrete printing и индексируемых международной базой Scopus

Скачать (461KB)
7. Рис. 6. Распределение публикаций по годам по ключевому словосочетанию в период с 2010 по 2024 г.: а – «concrete printing»; b – «3D concrete printing»

Скачать (876KB)
8. Рис. 7. Распределение публикаций по источникам для выборки А

Скачать (309KB)
9. Рис. 8. Распределение публикаций по источникам для выборки В

Скачать (924KB)
10. Рис. 9. Распределение публикаций по странам (топ-10 стран): а – для выборки А; b – для выборки В

11. Рис. 10. Распределение публикаций по организациям (топ-10 организаций): а – для выборки А; b – для выборки В

Скачать (995KB)
12. Рис. 11. Кластерная карта, составленная по ключевому словосочетанию «3d concrete printing»

Скачать (686KB)
13. Рис. 12. Кластерная карта, составленная по ключевому словосочетанию «concrete printing»

Скачать (1023KB)

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2024