Autoriai: Evaldas Šėrelis, Mantvydė Mičelytė
Vadovas: Vitoldas Vaitkevičius
Aprašymas:
Tobulėjant visuomenei, tobulėja ir statybos procesai. Vienas iš naujų galimų paprastesnių statybos būdų – pastatų ir konstrukcijų 3D spausdinimas. Tikimasi, kad 3D technologija – didelis žingsnis link išmaniosios statybos.
3D spausdintuvas – įvairių gaminių spausdinimui naudojamas jau keletą metų, tačiau statyboje paplitęs dar ne taip seniai, kadangi gaminių mastelis visai kitoks. Pats spausdinimo principas panašus tiek plastiko, tiek betono gaminiams. Tačiau statyboje susiduriama su medžiagos suvaldymo ir padavimo problema.
Išsikeltas tikslas sukurti tokią statybinę medžiagą, kurią būtų galima naudoti 3D spausdinimui statyboje. Medžiaga turėtų būti tvirta, greitai stingstanti ir pigi. Siekiant, kad medžiagos pagaminimo kaštai būtų kuo mažesni – gamybai naudojamos įvairios perdirbamos atliekos, smėlis – kurio Lietuvoje netrūksta. Kuriamos medžiagos tvirtumo visiškai pakanka vienaaukštei statybai. Jei įprastinis betonas kietėti pradeda per valandą, ši sukurta medžiaga rišasi jau po 2–5 minučių. Būtent rišimosi laikas yra viena svarbiausių savybių norint pritaikyti betoną išmaniai statybai, kadangi kiekvienas sluoksnis turi laikyti kitą ant jo išlietą sluoksnį ir neprarasti formos.
3D spausdinimui skirto betono kaina nėra didesnė negu įprastinio betono, tai lemia perdirbimo atliekų panaudojimas gamyboje. Tuo pačiu, atsižvelgiama ir į gamtos procesus, todėl kuriant betoną pritaikytą 3D spausdintuvui, didelis dėmesys skirtas tam, kad betonas būtų „draugiškas aplinkai“. Šiam tikslui pasiekti naudojama ceolitinė atlieka (naftos apdirbimo metu gaunama atlieka), kuri leidžia sumažinti betono gamybos metu išskiriamo CO2 kiekį.
Pagrindiniai 3D spausdinimo technologijų taikymo statybose privalumai – statybų greitis ir žmogaus darbo jėgos sutaupymas. Statyba – viena iš tų darbo sričių, kurioje patiriama daugiausia traumų, kurios gali būti net mirtinos, todėl yra svarbu užtikrinti darbo saugą statybose. Vertinant daugiametę pasaulio šalių sukauptą patirtį galima teigti, kad dažniausiai gamyboje atsirandantys neatitikimai yra žmogaus klaidos, kurių vykdant gamybą mechanizmų pagalba dažniausiai galima išvengti. Todėl statybose keičiant žmogaus darbo jėgą į robotizuotą statybą būtų išvengta ne tik gamybos klaidų bet ir nelaimingų atsitikimų.
Statyba vykstanti 3D spausdintuvu gali turėti didžiulį pastatų asortimentą. Kompiuterio darbas nėra apibrėžtas keletui šablonų. Projektus kuria architektai, o spausdintuvą galima suprogramuoti pagal projekto reikalavimus. Taip pat 3D spausdintuvą galima integruoti į gamyklų darbą, kas leistų atitinkamas statybines konstrukcijas atspausdinti gamykloje ir jas surinkti jau statybų aikštelėje. Tokiai pastatų statybai, bei konstrukcijų gamybai reikalingas betono mišinys, kurio rišimosi laikas nebūtų ilgas.
Mišinio sudėtis taikoma pastatų statybai nėra patentuota, dar nė viena šalis neatskleidė kokiais būdais ir kokia sudėtimi yra kuriamas greitai kietėjantis betonas. Todėl svarbu išgauti betoną, kuris būtų pritaikytas ne tik 3D spausdintuvo mechanizmui, bet ir tinkamas Lietuvoje esančiam klimatui.
3D pastatų spausdinimas – tai galimybė greitai pastatyti tiek pavienius pastatus, tiek visą gyvenamąjį kvartalą. Todėl šiai technologijai įgyvendinti greitai kietėjantis betonas yra būtina statybinė medžiaga.
