knauf b1


Пенобетоны для теплоизоляционных слоев наружных стен, возводимых методом 3D-печати

Журнал: №10-2018
Авторы:

Славчева Г.С.
Макарова Т.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-764-10-30-35
УДК: 666.9.03

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Применительно к технологии строительной 3D-печати обоснованы требования к условиям получения материала для теплоизоляционных слоев наружных стен. Обоснована рациональность применения неавтоклавных цементных пенобетонов, так как строительно-технологический процесс их получения может быть интегрирован с процессом 3D-печати зданий. На основании анализа конструктивных вариантов наружных стен и теплотехнических расчетов показано, что для возведения эффективных ограждающих конструкций с заданным термическим сопротивлением эффективным является применение ультралегковесных пенобетонов. Представлены результаты исследований по получению пенобетонов средней плотности 200–400 кг/м3. Установлено, что получение устойчивых к оседанию пенобетонов данной средней плотности обеспечивается при использовании ультрадисперсных наполнителей с удельной площадью поверхности более 200 м2/кг. Самые низкие значения плотности обеспечиваются при массовом соотношении цемента к наполнителю в диапазоне 1:1 – 1:1,5. При повышении массовой доли наполнителей происходит резкое увеличение плотности, характерное для всех рассмотренных видов пенобетонов. С учетом наличия конкурирующих требований к плотности и устойчивости к оседанию обоснованы рациональные составы пенобетонов на основе различных видов природных и техногенных сырьевых компонентов. Для полученных разновидностей пенобетона статистически достоверно определена марка по средней плотности и коэффициент теплопроводности в сухом состоянии и в состоянии естественной влажности.
Г.С. СЛАВЧЕВА, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Т.В. МАКАРОВА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Воронежский государственный технический университет (394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84)

1. Panda B., Paul S. C., Hui L. J. et al. Additive manufacturing of geopolymer for sustainable built environment. Journal of Cleaner Production. 2017. Vol. 167, pp. 281–288.
2. Lim S., Buswell R.A., Le T.T., et al. Developments in construction-scale additive manufacturing processes. Automation in Construction. 2012. No. 21 (1), pр. 262–268.
3. Gebler M., Schoot Uiterkamp A.J.M., Visser C. A global sustainability perspective on 3D printing technologies. Energy Policy. 2014. No. 74, pp. 158–167.
4. Tay Y.W., Panda B., Paul S.C., et al. Processing and Properties of Construction Materials for 3D Printing. Materials Science Forum. 2016. Vol. 61, pp. 177–181.
5. Duballeta R., Baverela O., Dirrenbergerb J. Classification of building systems for concrete 3D printing. Automation in Construction. 2017. No. 83, pp. 247–258.
6. Kazemian A., Yuan X., Cochran E., Khoshnevis B. Cementitious materials for construction-scale 3D printing: Laboratory testing of fresh printing mixture. Construction and Building Materials. 2017. No. 145, pp. 639–647.
7. Hambach M., Volkmer D. Properties of 3D-printed fiber-reinforced Portland cement paste. Cement and Concrete Composites. 2017. No. 79, pp. 62–70.
8. Feng P., Meng X., Ye L., et al. Mechanical properties of structures 3D printed with cementitious powders. Construction and Building Materials. 2015. No. 93, pp. 486–497.
9. Ma G., Li Z., Wanga L. Printable properties of cementitious material containing copper tailings for extrusion based 3D printing. Construction and Building Materials. 2018. No. 162, pp. 613–627.
10. Shakor P., Sanjayan J., Nazari A., et al. Modified 3D printed powder to cement-based material and mechanical properties of cement scaffold used in 3D printing. Construction and Building Materials. 2017. No. 138, pp. 398–409.
11. Paul S.C., Tay Y.W.D., Panda B., et al. Fresh and hardened properties of 3D printable cementitious materials for building and construction. Archives of civil and mechanical engineering. 2018. No. 18, pp. 311–319.
12. Le T.T., Austin S.A., Lim S., et al. Mix design and fresh properties for high-performance printing concrete. Materials and Structures. 2012. No. 45, pp. 1221–1232.
13. Le T.T., Austin S.A., Lim S., et al. Hardened properties of high-performance printing concrete. Cement and Concrete Research. 2012. No. 42, pp. 558–566.
14. Malaeb Z., Hachem H., Tourbah A., et al. 3D concrete printing: machine and mix design. International Journal of Civil Engineering and Technology. 2015. No. 6 (6), pp. 14–22.
15. Panda B., Paul S.C., Tan M.J. Anisotropic mechanical performance of 3D printed fiber reinforced sustainable construction material. Materials Letters. 2017. No. 209, pp. 146–149.
16. Perrot A., Rangeard D., Pierre A. Structural built-up of cement-based materials used for 3Dprinting extrusion techniques. Materials and Structures. 2016. No. 49, pp. 1213–1220.
17. Славчева Г.С., Чернышов Е.М. Алгоритм конструирования структуры цементных пенобетонов по комплексу задаваемых свойств // Строительные материалы. 2016. № 9. С. 58–64.
17. Slavcheva G.S., Chernyshov E.M. An algorithm of designing of cement foam concretes structure according to the complex of preset properties. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2016. No. 9, pp. 58–64. (In Russian).
18. Славчева Г.С., Чернышов Е.М., Новиков М.В. Теплоэффективные пенобетоны нового поколения для малоэтажного строительства // Строительные материалы. 2017. № 7. С. 20–24. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-750-7-20-24.
18. Slavcheva G.S., Chernyshov E.M., Novikov M.V. Heat-effective foam concrete of new generation for low-rise construction. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2017. No. 7, pp. 20–24. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-750-7-20-24. (In Russian).

Для цитирования: Славчева Г.С., Макарова Т.В. Пенобетоны для теплоизоляционных слоев наружных стен, возводимых методом 3D-печати // Строительные материалы. 2018. № 10. С. 30–35. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-764-10-30-35


Печать   E-mail