Підготовчий етап будівництва із застосуванням технології 3D-друку

Abstract

UK: Постановка проблеми. Стрімкий розвиток технології будівельного 3D-друку зумовлений зростаючою потребою у швидкому та економічно ефективному зведенні будівель і споруд. Дефіцит кваліфікованих трудових ресурсів, необхідність відновлення пошкодженого житлового фонду та підвищення продуктивності будівельних процесів актуалізують впровадження адитивних технологій у практику будівництва. Попри наявність реалізованих об’єктів у різних країнах, технологія залишається недостатньо регламентованою, а більшість технічних рішень мають експериментальний характер. У зв’язку з цим особливої уваги потребує підготовчий етап будівництва, що передбачає узгодження параметрів матеріалів, цифрового моделювання та налаштування обладнання в межах чітко структурованого підходу. Мета. Метою статті є визначення та систематизація основних аспектів підготовчого етапу будівництва із застосуванням технології будівельного 3D-друку, а також оцінка можливості адаптації методик випробувань, регламентованих нормативними документами традиційного будівництва, до умов адитивного виробництва. Висновок. У роботі систематизовано складові підготовчого етапу будівництва з урахуванням специфіки технології будівельного 3D-друку та обґрунтовано необхідність комплексного узгодження матеріальних, технологічних і цифрових параметрів процесу. За результатами експериментальних досліджень встановлено вплив водовмісту на екструзійну придатність і міцність матеріалу. Показано, що цифрове моделювання та формування керуючих програм повинні здійснюватися з урахуванням технічних можливостей обладнання, а узгодження геометричних і технологічних параметрів є необхідною умовою забезпечення стабільності процесу друку. Отримані результати підтверджують доцільність системного підходу до організації підготовчого етапу будівництва із застосуванням адитивних технологій та окреслюють напрями їх подальшої стандартизації.

EN: Problem statement. The rapid development of building 3D printing technology is driven by the growing demand for fast and cost-effective construction of buildings and structures. The shortage of qualified labor, the need to restore damaged housing stock, and the requirement to increase construction productivity necessitate the implementation of additive technologies in construction practice. Despite the existence of completed projects in various countries, the technology remains insufficiently regulated, and most technical solutions are still experimental in nature. Therefore, particular attention should be paid to the preparatory stage of construction, which involves the coordination of material parameters, digital modeling, and equipment setup within a clearly structured approach. Purpose. The purpose of this article is to identify and systematize the key aspects of the preparatory stage of construction using building 3D printing technology, as well as to assess the possibility of adapting testing methods regulated by conventional construction standards to the conditions of additive manufacturing. Conclusions. The study systematizes the components of the preparatory stage of construction considering the specifics of building 3D printing technology and substantiates the necessity of integrated coordination of material, technological, and digital parameters. Experimental results confirm the influence of water content on extrusion performance and compressive strength of the material. It is demonstrated that digital modeling and print control program generation must take into account the technical capabilities of the equipment, while the coordination of geometric and technological parameters is essential for ensuring process stability and dimensional accuracy. The findings confirm the feasibility of a systematic approach to organizing the preparatory stage of construction using additive technologies and outline directions for their further standardization.