Строительство с помощью 3D-печати неуклонно приобретает популярность в наши дни.Потому как строительный 3D-принтер имеет обширные объемы применения, начиная от мелкоштучных строительных материалов вплоть до крупных строительных конструкций, будь то стеновая панель или целый дом. Применение данной технологии печати характеризует собой быстрое возведение конструкции, что крайне актуально для районов, пострадавших от стихийных бедствий, а также для стран третьего мира или в тех случаях, когда необходимо в короткие сроки предоставить большому количеству людей жилье [1].
На сегодняшний день известно применение таких аппаратов в строительстве, в архитектуре и скульптуре, в ландшафтном дизайне, в геодезии и картографии и во многих других видах деятельности. Возможности 3D-печати позволяют отойти от привычных архитектурных форм и создавать здания и сооружения самых различных конфигураций. Применение данной технологии позволит сократить численность строительных рабочих и минимизировать риск травм на производстве [2].
Основным принципом работы 3D-принтера является послойное создание твердой модели при помощи сопла (экструдера), который, в свою очередь, выдавливает быстротвердеющую рабочую смесь. Одно из преимуществ заключается в том, что возведение опалубки не требуется, так как поверхность, на которой создается объемное изделие (рабочая зона), имеет размеры, задаваемые величиной хода сопла. А это значит, что данный механизм объемной печати при подключении электроэнергии и обеспечении беспрерывной поставки бетонной смеси способен возвести здание в кратчайшие сроки буквально на пустом месте (1).
Известно о трех способах создания объемной конструкции.
1. Метод послойного нанесения вязкой смеси.
Суть метода заключается в послойном нанесении материала. Принтер имеет сопло, из которого выделяется бетонная смесь. Процесс повторяется многократно, благодаря большому числу слоев образуются формы требуемой конструкции.
2. Метод плавления.
Данный метод основывается на том, что в рабочую зону подается смесь, которая подвергается процессу расплавления. В этом процессе расплавляющим элементом может быть лазер или другое нагревающее оборудование. Когда элемент расплавляется до определенного состояния, то ему придается нужная форма.