Бетоны на основе гипсоцементных вяжущих для 3D-аддитивных технологий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Шаталова Светлана Вячеславовна

• Шаталова Светлана Вячеславовна
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Шаталова Светлана Вячеславовна

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Анализ текущего состояния и перспективы аддитивных технологий при возведении строительных объектов

1.2 Особенности свойств бетонов для успешного применения в строительной ЭЭ-печати

1.3 Способы получения поризованных бетонов для строительной ЭЭ-печати

1.4 Материалы, применяемые в строительной ЭЭ-печати

1.5 Выводы по главе

2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1 Методы исследований. Приборы и оборудование

2.2 Применяемые материалы

2.3 Выводы по главе

3 НАУЧНО - ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИПСОЦЕМЕНТНЫХ МАТЕРАЛОВ ДЛЯ

3Б-АДДИТИВНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

3.1 Методологические основы разработки бетонов для строительной 3Э-печати

3.2 Изучение влияния состава вяжущей композиции на физико-механические свойства затвердевшего камня

3.2.1 Изучение влияния вида и количества цемента, дозировки пенообразователя на прочность гипсоцементного камня

3.2.2 Влияние состава гипсоцементного вяжущего на содержание свободного гидроксида кальция

3.2.3 Усадочные деформации

3.3 Изучение фазового состава продуктов гидратации твердеющих гипсоцементных систем

3.4 Изучение микроструктуры полученных бетонов

3.5 Изучение термокинетики твердения вяжущих

3.6 Выводы по главе

4 РАЗРАБОТКА БЕТОНОВ ДЛЯ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

4.1 Функциональные требования к поризованным бетонам для строительной 3Э-печати

4.2 Реологические свойства разработанных вяжущих и формовочных смесей на их основе

4.3 Разработка составов мелкозернистых бетонов для печати несъемной опалубки

4.4 Разработка составов пенобетонов для внутреннего заполнения аддитивно-изготовленной несъемной опалубки

4.5 Изучение особенностей совместной работы элементов мультифункциональной, аддитивно изготовленной конструкции

4.6 Выводы по главе

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1 Разработка технологической схемы процесса печати стеновых конструкций

5.2 Расчет экономии материальных затрат на производство гипсоцементных вяжущих и бетонов на их основе

5.3 Апробация и внедрение бетонов на основе гипсоцементных вяжущих для 3D-аддитивных технологий

5.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А - Рентгенографические характеристики

новообразований

ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Исполнительный код печати тестового образца

ПРИЛОЖЕНИЕ В - Дневник температур и осадков в период проведения

натурных испытаний

ПРИЛОЖЕНИЕ Г - Протокол испытаний

ПРИЛОЖЕНИЕ Д - Титульный лист стандарта организации «Смесь сухая

вяжущая композиционная гипсовая для поризованных бетонов»

ПРИЛОЖЕНИЕ Е - Титульный лист технологического регламента на производство композиционного гипсового вяжущего для поризованных

бетонов

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж - Титульный лист технологического регламента на производство формовочной смеси для печати контурных конструкций и

их заполнения

ПРИЛОЖЕНИЕ И - Титульный лист рекомендаций по изготовлению контурных ограждающих конструкций и их заполнения формовочными смесями разной степени поризации (с мелким заполнителем и без) с

использованием ЗЭ-аддитивных технологий строительства

ПРИЛОЖЕНИЕ К - Протокол о намерениях с ООО «ЦЕНТР БЕТОН»

ПРИЛОЖЕНИЕ Л- Свидетельство о регистрации ноу-хау №

20170037

ПРИЛОЖЕНИЕ М - Свидетельство о регистрации ноу-хау №

20190036

ПРИЛОЖЕНИЕ Н - Акт о выпуске опытно-промышленной партии

гипсоцементного вяжущего (ООО «Стройтехнология»)

ПРИЛОЖЕНИЕ П - Акт об апробации результатов при теплоизоляции

ограждающих конструкций (ООО «Альфа-спираль»)

ПРИЛОЖЕНИЕ Р - Акт об апробации результатов при теплоизоляции

кровли (ООО «Альфа-спираль»)

ПРИЛОЖЕНИЕ С - Акт о проведении полупромышленных испытаний (лаборатория цифровизации в строительстве и промышленности

строительных материалов)

ПРИЛОЖЕНИЕ Т - Справка о внедрении НИР в учебный процесс

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Бетоны на основе гипсоцементных вяжущих для 3D-аддитивных технологий»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Повышение эффективности строительства является постоянной значимой задачей развития человечества, важнейшими составляющими которой являются: экономия всех видов ресурсов, в том числе трудовых; гармонизация возводимых объектов с человеком и окружающей средой. Одной из наиболее революционных технологий, полностью отвечающей указанным требованиям в настоящий момент является строительная ЭЭ-печать, постепенно выходящая из лабораторий на строительные площадки. В этой связи особую актуальность имеет разработка технологии печати стеновых конструкций с использованием эффективных и экономичных бетонов на основе доступных стандартных сырьевых компонентов. Наиболее удобной технологической платформой в данном случае являются мелкозернистые (песчаные) и пенобетонные композиты на основе гипсоцементного вяжущего со сниженным расходом цемента, что соответствует концепции «углеродной безопасности», утвержденной программой правительства «Стратегия социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года». Ключевым моментом, в рамках намеченного направления, является необходимость сочетания простоты рецептур и эксплуатационной эффективности получаемых конструкций с полной оптимизацией формовочных смесей к особенностям строительной печати путём экструдирования.

Работа выполнена в рамках грантов «Программы развития опорного университета на базе БГТУ им. В.Г. Шухова на 2017-2021 гг.» № А-83/17 20172018 гг., № А-29/20 и № А-82/20 2020-2021 гг.; программы «Приоритет 2030» на базе БГТУ им. В.Г. Шухова (2021-2022 гг.).

Степень разработанности темы исследования. На сегодняшний день значительную научную проработку и практическое применение в области строительной печати получили смеси на основе портландцементов. Проводятся многочисленные исследования, направленные на поиск путей повышения их эффективности за счёт применения комплексов химических и минеральных добавок, модификации цементной вяжущей основы, использования особых

технологических приёмов их получения. При этом сами используемые цементы отличаются высокой энергоёмкостью получения, а бетоны на их основе зачастую имеют неоптимальные для строительной печати реотехнологические показатели и характеристику нарастания ранней прочности. В этой связи остаются открытыми вопросы получения специальных экономичных бетонных смесей на основе повсеместно доступных отечественных составляющих, поиска эффективных способов придания им особых технологических свойств. Перспективными для этих целей являются бетоны (конструкционные и конструкционно -теплоизоляционные) на основе гипсоцементных вяжущих, возможность применения которых изучена недостаточно.

Цель работы. Разработка научно обоснованных технологических решений, обеспечивающих получение бетонов на основе гипсоцементных вяжущих для стеновых конструкций, возводимых методом строительной ЭЭ-печати.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Анализ тенденций и запросов в сфере развития строительной ЭЭ-печати, обоснование путей их реализации в рамках актуальных достижений строительного материаловедения и концепции всестороннего ресурсосбережения.

2. Исследование фазового состава, структурных особенностей, физико-механических свойств и стабильности системы «гипс - пенообразователь -цементы с различными типами и содержанием минеральных добавок».

3. Изучение влияния поризации и рецептурных факторов на физико-механические и технологические свойства гипсоцементных мелкозернистых бетонов для строительной печати путём экструдирования.

4. Разработка составов и изучение свойств пенобетонов для омоноличивания отпечатанных контурных конструкций с учётом степени их сродства к элементам несъёмной опалубки.

5. Изучение эксплуатационных показателей полученных стеновых конструкций, подготовка нормативной документации и оценка технико -экономического потенциала реализации теоретических и экспериментальных исследований.

Научная новизна работы. Разработаны научно обоснованные

технологические решения, обеспечивающие получение на основе гипсоцементных вяжущих с использованием комплекса химических добавок конструкционных мелкозернистых бетонов с пористостью до 10-15 % для контурной ЭЭ-печати наружных стен и перегородок; конструкционно-теплоизоляционных пенобетонов с пористостью 75-80 % - для их внутреннего заполнения, омоноличивания и теплоизоляции. Рационально подобранные композиции в заданные сроки обеспечивают формирование требуемых технико-эксплуатационных показателей при сниженных ресурсозатратах.

Установлена эффективность применения гипсоцементных вяжущих на основе портландцементов ЦЕМ П/А-П, ЦЕМ П/В-Ш или ЦЕМ III и полуводного гипса а-модификации ГВВС-16 в соотношении 1/1 для бетонных смесей, предназначенных для 3Э-печати, позволяющих в присутствии пенообразователя получать камень с прочностью на сжатие 28-Э5 МПа (при В/Вяж=0,45). Это обеспечивает стабильность физико-механических свойств бетонов на их основе при эксплуатации в воздушно-влажных условиях и стабилизацию аутогенных деформаций после 40-50 суток. Использование у цементов с минеральными добавками при твердении гипсоцементного вяжущего приводит к сокращению количества свободного Са(ОН)2 и формированию эттрингита в виде мелких кристаллов различного габитуса, исключая избыточное кристаллохимическое давление и опасный уровень внутренних напряжений, что подтверждается повышением прочностных показателей систем.

Установлено, что поризация на уровне 10-15% мелкозернистых формовочных смесей для строительной печати, содержащих от 2 до 5 масс. частей заполнителя, в комплексе с суперпластификатором и замедлителем сроков схватывания, является эффективным способом придания им принтабельности и формоустойчивости. Это связано со снижением влияния вяжущего на реологию мелкозернистых смесей и возрастанием роли мелкого заполнителя как регулятора структурообразования. Введение пенообразователя снижает капиллярные силы, а образующиеся мелкие пузырьки воздуха упруго раздвигают частицы заполнителя, уменьшая трение и обеспечивая им некоторую свободу перемещения. В результате пластичная формовочная смесь характеризуется достаточно высоким

пределом текучести (80-110 Па) для сохранения формы под действием

собственного веса и дополнительного давления (3-7 кПа).

Теоретическая и практическая значимость работы. Дополнены

теоретические представления о процессах структурообразования поризованных

мелкозернистых бетонов для строительной 3 D-печати контурных конструкций и

пенобетонов для их заполнения, на основе гипсоцементных вяжущих при

использовании цементов типов ЦЕМ II, ЦЕМ III и полуводного гипса а-

модификации ГВВС-16, без отдельно вводимых активных минеральных добавок,

обеспечивающих в присутствии пенообразователя и комплекса химических

добавок требуемые технологические и эксплуатационные показатели для

стеновых конструкций, получаемых по технологии строительной 3D-печати.

Предложены составы мелкозернистых формовочных смесей на основе

гипсоцементных вяжущих с комплексом химических добавок -

пенообразователем, суперпластификатором и замедлителем сроков схватывания

для эффективной 3D-печати контуров стеновых конструкций с прочностью 10,7Л

17,2 МПа, средней плотностью 1700-2000 кг/м , морозостойкостью 50 циклов,

коэффициентом водостойкости 0,64-0,83.

Разработаны составы конструкционно-теплоизоляционных пенобетонов на

основе гипсоцементных вяжущих для внутреннего заполнения, имеющие

высокую степень сродства с отпечатанными с помощью строительного принтера

контурами стеновых конструкций, с характеристиками: средней плотностью 470Л

570 кг/м , прочностью 1,4-2 Мпа, теплопроводностью 0,11-0,13 Вт/(м*К).

Методология и методы исследований. Методологической основой служат общенаучные подходы, которые базируются на обобщении, эксперименте, сравнении, методе математического моделирования и применении принципов системного подхода. В задачи диссертационной работы входило установление зависимостей «состав - структура - свойства» применительно к разрабатываемым бетонам. Исследование и оценку свойств гипсоцементных систем и исходных материалов осуществляли методами электронной микроскопии, качественного и количественного рентгенофазового анализа, методом воздухопроницаемости при определении удельной поверхности, методами определения усадки и

реотехнологических характеристик, физико-механических методов испытаний свойств строительных материалов и др.

Положения, выносимые на защиту:

- технологические решения, обеспечивающие получение бетонов на основе гипсоцементных вяжущих с использованием комплекса химических добавок для 3Э-печати стеновых конструкций;

- обоснование эффективности гипсоцементных вяжущих на основе цементов (ЦЕМ П/А-П, ЦЕМ П/В-Ш или ЦЕМ III) и возможности их использования в составе бетонных смесях для строительной ЭЭ-печати;

- характер влияния состава мелкозернистых бетонных смесей на их реотехнологические свойства, а также физико-механические и технико-эксплуатационные характеристики бетонов различного назначения для строительной ЭЭ-печати на основе гипсоцементных вяжущих;

- метод обеспечения реотехнологических характеристик мелкозернистых гипсоцементных формовочных смесей, необходимых для успешного осуществления процесса строительной ЭЭ-печати;

- рациональные составы конструкционных мелкозернистых бетонов для печати контуров стеновых конструкций (несъемной опалубки) и конструкционно-теплоизоляционных пенобетонов для их заполнения, предназначенных для строительной ЭЭ-печати. Результаты апробации.

Степень достоверности полученных результатов обеспечена системой проведенных исследований с использованием сертифицированного и метрологически поверенного современного лабораторного оборудования, а также стандартных средств измерений и методов научных исследований. Полученные результаты не противоречат общепризнанным фактам и работам других авторов. Проведенный комплекс экспериментальных исследований апробирован в промышленных условиях.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы были представлены на следующих научно-технических конференциях, форумах, симпозиумах: Международном онлайн-конгрессе «Фундаментальные основы строительного материаловедения» (Белгород, 2017, 2018); Международной

научно-технической конференции в период работы Международной выставки «SIBBUILD-2020» (Новосибирск, 2020); V Международной научно-технической конференции «Инновации и моделирование в строительном материаловедении и землеустройстве» (Тверь, 2021); Международной научно-практической конференции «Современные тенденции развития технологий, науки, экономики, педагогики и права» (Минеральные воды, 2021); X Международной научно-практической конференции «Повышение эффективности производства и применения гипсовых материалов и изделий» (Воронеж, 2022); Международная научная online конференция «Геоника. Геомиметика - теоретическая основа материаловедения» (Белгород, 2022).

Внедрение результатов исследований. Опытно-промышленные испытания разработанных бетонов (мелкозернистых и пенобетонов) на основе гипсоцементного вяжущего для контурных ограждающих конструкций и их заполнения с использованием BD-аддитивных технологий, были проведены: на строительном BD-принтере Спец-Авиа 6044-Long Центра перспективных технологий (Белгород). Выпуск опытно-промышленной партии разработанных гипсоцементных вяжущих осуществлен в условиях ООО «Стройтехнология» (Белгород). Промышленная апробация разработанных составов пенобетонов и их внедрение осуществлено на предприятиях: ООО «ЦЕНТР БЕТОН» (Москва), ООО «Альфа-спираль» (Старый Оскол), что подтверждено соответствующими актами.

Для внедрения результатов диссертационной работы разработаны следующие нормативные документы:

- стандарт организации СТО 02066339-045-2021 «Смесь сухая вяжущая композиционная гипсовая для поризованных бетонов»;

- технологические регламенты на производство гипсоцементного вяжущего и формовочной смеси для печати контурных конструкций и их заполнения;

- рекомендации по изготовлению контурных ограждающих конструкций и их заполнения формовочными смесями разной степени поризации (с мелким заполнителем и без) с использованием BD-аддитивных технологий.

Теоретические и экспериментальные положения диссертационной работы

используются в учебном процессе при подготовке магистров по направлению 08.04.01«Строительство».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 научных работ, в том числе 2 статьи в центральных рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 4 статьи в международных журналах, индексируемых в БД Scopus.

Личный вклад автора состоит в обосновании рабочей гипотезы и научной идеи, постановке цели и задач исследования, в теоретическом анализе данных по проблеме исследования, в планировании и реализации экспериментов, анализе и обобщении результатов исследований, формулировке выводов, положений прикладных решений и разработок.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на 192 страницах машинописного текста, включает 57 рисунков, 24 таблицы, список литературы из 136 наименований и 16 приложений.

Автор выражает благодарность канд. техн. наук, доценту кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций БГТУ им. В.Г. Шухова Елистраткину М.Ю. за оказанное содействие в проведении исследований, консультаций и активное участие в обсуждении результатов работы.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Анализ текущего состояния и перспективы аддитивных технологий при возведении строительных объектов

В последние годы особое внимание и значительные инвестиции в мире привлекает применение аддитивных технологий при производстве готовых изделий и конструкций в различных отраслях промышленности, обусловленное следующими факторами:

- достаточно высоким уровнем автоматизации технологических процессов и производств изделий и конструкций в различных отраслях промышленности;

- получение ранее не достижимых показателей качества изготавливаемой продукции;

- значительное ускорение процессов производства различных видов продукции в результате оптимизации CAD моделей;

- повышение уровня производства индивидуальных видов продукции (кастомизации) одновременно с значительным сокращением отходов при его изготовлении [1-5].

Все выше перечисленные факторы позволили существенным образом расширить использовании цифровых технологий в области проектирования (CAD), моделирования и расчётов (CAE), а также механообработки (CAM) [6-9].

Применение аддитивных технологий в строительстве до недавнего времени было весьма фантастичным, так как строительная индустрия по своей сути является несколько инерционной и консервативной. Однако при дальнейшем развитии появившихся в конце 80-х годов XX века аддитивных технологий (или технологий «трёхмерной печати», ЭБ-печати), предполагающих изготовление изделий методом добавления материала по данным цифровой модели, стала прослеживаться положительная динамика в исследованиях и возможности ее внедрения в строительную отрасль.

Осуществление технологии «трехмерной печати» возможно различными способами и с применением разных видов материалов, учитывая, что основным

принципом любого из них является послойное создание («выращивание») затвердевшего объекта [10].

Основные виды технологий 3D-печати представлены в таблице1.1. Таблица 1.1 - Перечень известных технологий трехмерной печати

Наимено вание техноло гии Варианты исполнения Возможность использования нескольких материалов Возможность цветной печати Основа технологического процесса

1 2 3 4 5

Экструзия Fused Deposition Modeling, FDM -Моделирование методом наплавления + + На рабочую поверхность через экструдер подается нить из разогретого термопластика, где сразу остывает, формируя слои печатаемого объекта

Robocasting - -Робокастинг + + На платформу через сопло подается материалы в жидком состоянии, обладающие псевдопластичными свойствами, благодаря чему после выхода принимают необходимую форму

Contour Crafting - контурное строительство + + Печатный материал выдавливается из сопла и затем затирается шпателем. Портальная система управляется компьютером и перемещается вместе с соплом.

Фотополимеризация SLA Laser stereolithography, -Лазерная стереолитография - - Под воздействием ультро-фиолетового лазера изменяются физические свойства и твердости жидкого фотополимера. Объект выращивается поэтапно, толщина слоя 0,1мм

SLA-DLP - - Фотополимер засвечивается в результате использования светодиодных проекторов

SLA-LCD - - Фотополимер засвечивается в результате использования в качестве источника света системы, где свет от светодиодов проходит через жидкокристаллическую матрицу

Продолжение таблицы 1.1

1 2 3 4 5

Формирование слоя на выровненном слое порошка 3D Printing, 3DP - + Склеивание порошковой массы путем нанесения жидкого связующего с помощью струйной печати

Electron-beammelting, EBM - Электроннолучевая плавка - - Плавление порошка под действием высокоэнергетических электронов в вакууме

Selective lasersintering, SLS - Селективное лазерное спекание - - Плавление термопластичного порошка под действием лазерного излучения

Direct metal laser sintering, DMLS -Прямое лазерное спекание металла - - Под действием оптоволоконного лазера мощностью 200Вт происходит лазерное спекание порошка металлического

Selective heat sintering, SHS - Выборочное тепловое спекание - - Посредством теплового излучения - спекаются слои порошка металлического или термопластика

Ламинирование Laminated object manufacturing, LOM -Изготовление объектов с использованием ламинирования + + Объект создается из множества накладывающихся друг на друга нарезанных слоев, которые постепенно склеиваются между собой нагретыми роликами, с последующим формированием контура при помощи режущего инструмента или лазерной резки.

Таким образом, выбор технологии трехмерной печати зависит от доступности и свойств материалов, стоимости оборудования, требуемой точности печати.

Строительная 3D-печать ещё не вошла в широкую практику строительства и, на данный момент в ряде сфер не способна заменить традиционные технологии, однако можно достаточно точно дать ей определение.

Строительная печать - это аддитивная технология строительства, которая позволяет получить полноценную строительную конструкцию любой сложности по цифровой модели с использованием одной установки (3D-принтера) из различных материалов в короткие сроки [11].

Согласно [12] во многих странах мира разработаны и продолжают совершенствоваться строительные 3D-принтеры, в основу работы которых положены два вида аддитивных технологий (рисунок 1.1).

ZL

Concrete printing -строительная печать [16-18]

1

Экструзия

Ц

DIW -

робокастинг

Строительные аддитивные технологии

Zl

Contour crafting контурное строительство

[13-15]

Формирование твердого слоя на выравненном слое порошка

I

Zl

3D Printing

D-shape - печать [20, 21]

Рисунок 1.1 - Строительные аддитивные технологии

Наиболее распространенными являются строительные принтеры, работающие по принципу экструзии, где строительная смесь прокачивается со скоростью от 50 мм/с до 500 мм/с через сопло различной формы (круглое, прямоугольное, овальное), перемещающееся в трех направлениях и закрепленное либо на неподвижной раме [13-15], либо на роботизированной руке [16-18], либо на трех выдвижных «руках» (дельта-принтеры) [19].

Основным отличием технологии Contour Crafting (СС) от Concrete Printing (CP) является наличие на сопле экструдера шпателей, ограничивающих высоту слоя и позволяющих получать ровную поверхность изделий, но при этом имеются существенные ограничения в получении более сложных геометрических форм.

В отличие от экструзии, метод D-Shape [20, 21] в строительном аддитивном производстве основан на чередующемся нанесении ровного слоя минерального порошка и слоя неорганического связующего. В завершении процесса поверхность объекта шлифуется и полируется, удаляя последний («опорный») слой порошка. Однако данная технология позволяет возводить объекты

небольших размеров [2], в связи с чем ее применяют в основном при изготовлении разного вида декоративных элементов.

Все печатаемые строительными принтерами изделия, согласно [22] в зависимости от вида, ориентации печати, а также конструктивных и геометрических особенностей условно можно разделить на три группы:

- отдельные изделия, либо сборные элементы, малые архитектурные формы;

- крупномасштабные конструкции, колонны, печатаемые на месте либо здания полностью;

- изделия, в которых совмещены строительная печать (например, напечатанная опалубка) и традиционное производство.

Соответственно и существующие строительные принтеры можно разделить на две группы: для печати всего здания [15] и печати отдельных элементов [18, 20].

Из анализа многолетних научных исследований российских и зарубежных ученых было выявлено, что внедрению разработок, касающихся аддитивных технологий, препятствует отсутствие стандартов, нормативной документации, допущенных строительных материалов и технологий, по всей совокупности показателей, отвечающих требованиям печати.

Наиболее изученным и распространённым материалом для печати на сегодняшний день являются пластмассы, керамические массы, гипс и другие [2025]. Однако, достаточно высокая стоимость или необходимость их постобработки, несовместимая с основным технологическим процессом (например, обжигом керамических масс), ограничивает их использование.

Масштаб применения аддитивных технологий в строительстве напрямую зависит от стоимости материалов, рабочей силы и даже географического расположения. К тому же одной из проблем является отсутствие в России для 3 В-технологий серийного производства специальных строительных материалов. В этом направление работают заинтересованные компании и научные школы США [23, 24], Китая [29,30], Великобритании [25], Германии [32, 36], России [11, 31, 32-34], Италии [20, 21], Франции [38].

Существующие промышленные модели 3D принтеров в качестве строительного материала в основном используют бетонную смесь, на основе различных цементов, модифицированную химическими добавками.

Возведенная с помощью строительного принтера конструкция должна соответствовать предъявляемым к ней нормативным требованиям, важнейшими из которых являются прочностные и теплофизические. Если прочностные показатели возводимых конструкций вполне достаточны для возведения несущих стен малоэтажных зданий, то требуемые теплофизические показатели достижимы только с применением утеплителей. Однако такие решения идут в разрез с основными идеями 3D печати - созданием готового изделия одной установкой, поэтому актуальным и перспективным является освоение 3D-печати поризованными материалами, имеющими показатели, сопоставимые с традиционно применяемыми, что позволит открыть новые грани использования аддитивных технологий, сделав их привлекательными для малого и среднего бизнеса.

Таким образом, развитие и внедрение в широкую практику строительных аддитивных технологий открывает большие перспективы и является актуальным в эпоху повсеместной цифровизации.

1.2 Особенности свойств бетонов для успешного применения в строительной ЭБ-печати

Актуальным, продиктованным необходимостью снижения экологического прессинга, направлением совершенствования строительных материалов является снижение их материалоемкости. Одним из наиболее действенных путей в этом случая является поризация систем на различных уровнях. При этом поризация влияет не только на теплофизические и прочностные свойства затвердевшего композита (конечного продукта), но и на свойства бетонных смесей, в частности -реологические, что нашло применение в технологии перекачиваемых бетонов [26,27].

Для успешной реализации процесса строительной 3D-печати поризованными бетонами и подбора доступных материалов необходим всесторонний анализ свойств и выявление ключевых отличий технологий аддитивного бетонирования от традиционно применяемого.

Во-первых, при использовании цифровой печати посредством экструзии формование изделия производится из высокоподвижных, пластичных смесей без применения опалубки или с кратковременным использованием поддерживающих направляющих. В традиционных же технологиях бетонирования без опалубки используются жесткие смеси. Работа с пластичными смесями всегда осуществляется с применением опалубки или полноценных форм, в которых бетон находится до момента схватывания и набора некоторой прочности обеспечивающей его безопасную распалубку.

В связи с этим смесь для строительной печати должна обладать особыми реотехнологическими свойствами (пластичность, формуемость, прокачиваемость, экструдируемость).

По мнению ряда исследователей [11, 20-24, 25-38], формовочная смесь должна обладать:

- достаточной пластичностью и (или) выраженными тиксотропными свойствами (для снижения вязкости при прохождении через экструдер под действием вибрации или перемешивания);

- повышенным пределом текучести (для оперативного восприятия нагрузок от собственного веса и последующих слоёв);

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шаталова Светлана Вячеславовна, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Малиновская С.С. 3D-моделирование как новый этап в развитии строительной промышленности / С.С. Малиновская, В.А. Лукинов // Экономика и предпринимательство. - 2018. - № 4. - С. 1040-1043.

2. Ватин Н.И. SD-печать в строительстве / Н.И. Ватин, Л.И. Чумадова, И.С. Гончаров, В.В. Зыкова, А.Н. Карпеня, А.А. Ким, Е.А. Финашенков // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2017. № 1 (52). С. 27-46.

3. Лунева Д.А. Применение Sd-печати в строительстве и перспективы ее развития / Д.А. Лунева, Е.О. Кожевникова, С.В. Калошина // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. - 2017. - Т. 8. № 1. - С. 90-101.

4. Литвинцева Е. Битва за 3D: приживутся ли в России «напечатанные» дома // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. -2016. - Т. 9-10. - С. 48-49.

5. Peng Wu, JunWang, XiangyuWang A critical review of the use of 3-D printing in the construction industry. Automation in Construction. 68 (2016) 21 -31. http://dx.doi.org/10.1016/j.autcon.2016.04.005

6. Сембаев Б.Н. Применение 3d печати в строительстве / Б.Н. Сембаев, С.А. Билялова // Электронный научный журнал. 2016. - № 10-3 (13). - С. 279-282.

7. Квартальнов С.В. 3D печать в строительстве / С.В. Квартальнов, В.В. Макулов // European Science. - 2016. - № 7 (17).- С. 10-11.

8. Зайцев Д.А. Россия в преддверии четвёртой промышленной революции / Д.А. Зайцев, И. Збрицкая, Н.С. Зайцева // Иннов: электронный научный журнал, 2016. №1 (26). URL: http://www.innov.ru/science/economy/rossiya-v-preddverii-chetvyertoy-pr

9. R.A. Buswell, R.C. Soar, A.G.F. Gibb, A. Thorpe, Freeform construction: mega-scale rapid manufacturing for construction, Autom. Constr. 16 (2006) 224-231.

10. Зленко М. А. Аддитивные технологии в машиностроении: пособие для инженеров / М.В. Нагайцев, В.М. Довбыш. - М.: ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ», 2015. - 220 с.- ISSN 0135-3152.

11. Лесовик В.С. Формирование свойств композиций для строительной печати / В.С. Лесовик, М.Ю. Елистраткин, Е.С. Глаголев, С.В. Шаталова, М.С. Стариков // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2017. - № 10. - С. 6-14.

12. Perkins I., Skitmore M. Three-dimensional printing in the construction industry: A review. International Journal of Construction Management. - 2015. - Т.15. №1. - С. 1-9.

13. B. Khoshnevis Automated construction by contour crafting - related robotics and information technologies, Autom. Constr. - 2004. - 13 (1). - Pp. 5-19.

14. В. Khoshnevis, R. Russell, H. Kwon, S. Bukkapatnam, Contour crafting - a layered fabrication technology, Spec. Issue IEEE Robot. Autom. Mag. - 2001. - 8 (3) Pp. 33-42.

15. Khoshnevis B. Contour crafting extrusion nozzles: пат. US14/961,071. 2015.

16. Lim S. et al. Development of a viable concrete printing process. 28th International Symposium on Automation and Robotics in Construction. - 2011. - Pp. 665-670.

17. Buswell R. A. et al. Freeform construction: mega-scale rapid manufacturing for construction. Automation in construction. - 2007. - T. 16. №. 2. - Pp. 224-231.

18. Buswell R. A. et al. Design, data and process issues for mega-scale rapid manufacturing machines used for construction. Automation in Construction. - 2008. -T. 17. - №. 8. - p. 923-929.

19. I. Gibson, T. Kvan, L.W. Ming, Rapid prototyping for architectural models, Rapid Prototyp. J. - 2002. - 8 (2) - Pp. 91-95.

20. Dini E. Method for automatically producing a conglomerate structure and apparatus there for: пат. US8337736. 2012.

21. Dini E., Chiarugi M., Nannini R. Method and device for building automatically conglomerate structures: пат. 11/908993 США. 2006.

22. R.A. Buswell, W.R. Leal de Silva, S.Z. Jones, J. Dirrenberger, 3D printing using concrete extrusion: A roadmap for research, Cement and Concrete Researc. -2018. - 112. - Pp. 37-49.

23. Khoshnevis B. et al. Mega-scale fabrication by contour crafting. International Journal of Industrial and Systems Engineering. - 2006. - Т. 1. №. 3. - С. 301-320.

24. Zhang J., Khoshnevis B. Optimal machine operation planning for construction by Contour Crafting. Automation in Construction. - 2013. - №. 29. - С. 50-67.

25. Le T. T. et al. Mix design and fresh properties for high-performance printing concrete. Materials and structures. - 2012. - Т. 45. №. 8. - С. 1221-1232.

26. Касторных Л.И. Особенности состава бетонных смесей для бетононасосной технологии / Л.И. Касторных, А.В. Каклюгин, М.А. Гикало, И.В. Трищенко // Строительные материалы. - 2020. - № 3. - С. 4-11.

27. Касторных Л.И. Влияние минеральных и химических добавок полифункционального действия на свойства высокоподвижных бетонных смесей / Л.И. Касторных, Н.А. Канюк, И.В. Осипчук // Молодой исследователь Дона. -2021. - № 6(33). - С. 45-53.

28. Malaeb Z. et al. 3D Concrete printing: machine and mix design. International Journal of Civil Engineering. - 2015. - Т. 6. №. 6. - Pp. 48-53.

29. Baehr D. O., Izard D. G. Method for the production of glass fiber-reinforced gypsum sheets and gypsum board formed therefrom: пат. 4265979 США. 1981.

30. Liu K., Wu Y. F., Jiang X. L. Shear strength of concrete filled glass fiber reinforced gypsum walls. Materials and Structures. - 2008. - Т. 41.№. 4. - С. 649-662.

31. Удодов С.А. Уточнение состава сухой строительной смеси для 3d-печати методом математического моделирования / С.А. Удодов, Ф.А. Белов, А.Е. Золотухина // В сборнике трудов конференции European scientific conference, г. Пенза, 30 июля 2017 г. - С. 132-138.

33. Славчева Г.С. Строительная 3d-печать сегодня: потенциал, проблемы и перспективы практической реализации / Строительные материалы. - 2021. - № 5. - С. 28-36.

34. Бритвина Е.А. Показатели технологичности цементных смесей для строительной 3d-печати: моделирование и экспериментальные исследования / Е.А. Бритвина, Г.С. Славчева // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. - 2021. - № 4 (49). - С. 56-65.

35. Slavcheva G. Heat release during 3d-printable materials setting and hardening / G.Slavcheva, E. Britvina, М. Shvedova // Materials Science Forum. - 2021. - Т. 1043 MSF. Pp. 37-42.

36. Markin V. Investigations on the foam concrete production techniques uitable for 3D-printing with foam concrete / V. Markin, G. Sahmenko, V.N. Nerella, M. Nather, V. Mechtcherine // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. - 2019. https://doi.org/10.1088/1757-899X/660A/012039

37. Markin V. Material design and performance evaluation of foam concrete for digital fabrication. / V. Markin, V.N. Nerella, C. Schrofl, G. Guseynova, V. Mechtcherine // Materials. - 2019. https://doi.org/10.3390/ma12152433

38. Mechtcherine V. Large-scale digital concrete construction - CONPrint3D concept for on-site, monolithic 3D-printing. / V. Mechtcherine, V.N. Nerella, F. Will, M. Nather, J. Otto, M. Krause // Autom. Constr. - 2019. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2019.102933

39. Noura Khali et al. Calcium sulfoaluminate cements for setting control of 3D-printing mortars // Construction and Building Materials. - 2017. - Volume 157. - Pp. 382-391. https ://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.09.109

40. Ahmed Z. Design considerations due to scale effects in 3D concrete printing / Z. Ahmed, F. Bos, R. Wolfs, T. Salet // Proceedings of 8th International Conference of the Arab Society for Computer Aided Architectural Design (ASCAAD 2016) - 2016. -Pp. 80-85.

41. Thrane L.N. Determination of rheology of self-consolidating concrete using the 4C-Rheometer and how to make use of the results / L.N. Thrane, C. Pade, C.V. Nielsen // J. ASTM Int., - 2009. - 7 (1). - Pp. 1-10.

42. Wolfs R.J.M. A Real-Time Height Measurement and Feedback System for 3D Concrete Printing / R.J.M. Wolfs, F.P. Bos, E.C.F. van Strien, T.A.M. Salet Springer International Publishing, Cham. - 2018. - Pp. 2474-2483.

43. Wangler T. Flatt Digital concrete: opportunities and challenges / T. Wangler, E. Lloret, L. Reiter, N. Hack, F. Gramazio, M. Kohler, M. Bernhard, B. Dillenburger, J. Buchli, N. Roussel, R.J. // RILEM Tech. Lett., 1 (S.I.). - 2016. - Pp. 67-75.

44. Perrot A. Structural built-up of cement-based materials used for 3D printing extrusion techniques / A. Perrot, D. Rangeard, A. Pierre // Mater. Struct. - 2016. - 49. -Pp.1213-1220.

45. Keita E. Weak bond strength between successive layers in extrusion-based additive manufacturing / E. Keita, H. Bessaies-Bey, W. Zuo, P. Belin, N. Roussel // Measurement and physical origin, submitted to Cem. Concr. Res. - 2017. - Pp. 217222.

46. Marchon D. Hydration and rheology control of concrete for digital fabrication: potential admixtures and cement chemistry / D. Marchon, S. Kawashima, H. Bessaies-Bey, S. Mantellato, S. Ng, // Cem. Concr. Res. 112. - 2018. - Pp. 96-110. https: // doi.org/10.1016/j. cemconres.2018.05.014.

47. Reiter L. The role of early age structural build-up in digital fabrication with concrete / L. Reiter, T. Wangler, N. Roussel, R.J. Flatt // Cem. Concr. Res. 112. - 2018. - Pp. 86-95. https:// doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.05.011.

48. Копаница Н.О. Особенности формирования требований к строительно-техническим характеристикам бетонных смесей для 3d-печати / Н.О. Копаница, Е.А. Сорокина // В сборнике: Молодежь, наука, технологии: новые идеи и перспективы (МНТ-2016) материалы III Международной научной конференции студентов и молодых ученых. - 2016. - С. 407-410.

49. Монастырев П.В. Аддитивные технологии возведения стен малоэтажных зданий и их классификация / П.В. Монастырев, В.А. Езерский, И.А. Иванов, Азауи Дубла Б. // В сборнике: Фундаментальные, поисковые и прикладные исследования российской академии архитектуры и строительных наук по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли российской федерации в 2018 году.- 2019. - С. 368-379.

50. Волков В.В. Проблемы внедрения аддитивных технологий в строительной индустрии / В.В. Волков, О.Б. Кукина, С.Н. Золотухин, Я.О. Рудаков // Сборник трудов XVI международной научно-практической конференции «Инновационные, информационные и коммуникационные технологии». - 2019. - .515-519.

51. Khalil N. Use of calcium sulfoaluminate cements for setting control of 3D-printing mortars / N. Khalil, G. Aouad, S. Remond // Construction and Building Materials. - 2017. - V. 157. - Pp. 382-391.

52. Lin J.C. Application of P.O and R-SAC mortar for 3D printing in construction / J.C. Lin, X. Wu, W. Yang // Conf. Series: Materials Science and Engineering. - 2017. - V. 292. - Pp. 79-83.

53. Патент 2729085 Российская Федерация Двухфазная смесь на основе цемента для композитов в технологиях строительной 3D-печати / Г.С. Славчева, О.В. Артамонова, Е.А. Бритвина, Д.С. Бабенко, А.И. Ибряева; заявл. 2 019133426, 21.10.2019; опубл. 04.08.2020, бюл. №22

54. Лесовик В.С. Адаптация технологии неавтоклавного газобетона к строительной 3D печати / В.С. Лесовик, М.Ю. Елистраткин, Е.С. Глаголев, М.В. Абсиметов, С.В. Шаталова, Е.Н. Лесниченко // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. -2017. - №8. - С. 6-11.

55. Markin V. Material design and performance evaluation of foam concrete for digital fabrication. / V. Markin, V.N. Nerella, C. Schrofl, G. Guseynova, V. Mechtcherine // Materials. - 2019. https://doi.org/10.3390/ma12152433

56. Markin V. Investigations on the foam concrete production techniques uitable for 3D-printing with foam concrete / V. Markin, G. Sahmenko, V.N. Nerella, M. Nather, V. Mechtcherine // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. - 2019. https://doi.org/10.1088/1757-899X/660/1/012039

57. Markin V. 3D printing with foam concrete / V. Markin, V. Mechtcherine // Research & development. - 2020. - Pр.18-24.

58. Зыонг Т.К. Комплексное модифицирование легких бетонов на полых микросферах для технологии 3D-печати / Т.К. Зыонг, Е.В. Королев, А.С. Иноземцев // Бетон и железобетон. - 2021. - № 3 (605). - С. 25-29.

59. Морозов А.П. Пенобетоны и другие теплоизоляционные материалы / А.П. Морозов. - Магнитогорск, 2008. - 103 с.

60. Горяйнов К.Э. Технология минеральных теплоизоляционных материалов и легких бетонов / К.Э. Горяйнов, К.Н. Дубенецкий. - М.: Стройиздат, 1976. - 536 с.

61. Сулейманова Л.А. Газобетон неавтоклавного твердения на композиционных вяжущих: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.23.05 / Сулейманова Людмила Александровна. - Белгород, 2013. - 40 с.

62. Шахова Л.Д. Повышение эффективности производства неавтоклавных пенобетонов с заданными свойствами: дисс...д-р техн. наук: 05.23.05 / Шахова Любовь Дмитриевна. - Белгород, 2007. - 367с.

63. Шахова Л.Д. Роль цемента в технологии пенобетонов / Л.Д. Шахова, Ш.М. Рахимбаев, Е.С. Черноситова, С.А. Самборский // Строительные материалы.

- 2005. - № 1. - С. 42-44.

64. Пушкина В.В. Пенобетоны неавтоклавного твердения на гипсоглиноземистом расширяющемся цементе: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Пушкина Виктория Владимировна. - Ростов-на-Дону, 2010. - 24 с.

65. Аниканова Т.В. Теплоизоляционные пенобетоны с ускоренным схватыванием: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Аниканова Татьяна Викторовна.

- Белгород, 2007. - 171 с.

66. Удачкин И.Б. Ключевые проблемы развития производства пенобетона / И.Б. Удачкин // Строительные материалы. - 2002. - № 3. - С. 8-9.

67. Белов, В.В. Неавтоклавный поризованный бетон на основе топливной золы / В.В. Белов, Т.Р. Баркая, П.В. Куляев // Вестник Тверского государственного технического университета. Серия: Строительство. Электротехника и химические технологии. 2021. - № 2 (10). - С. 6-18.

68. Балясников В.В. Пенобетон на модифицированных синтетических пенообразователях: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Балясников Виктор Викторович. - Белгород, 2003. - 235 с.

69. Патент на изобретение RU 2683013 С1 Способ изготовления изделий из неавтоклавного пенобетона / Сватовская Л.Б., Сычева А.М., Абу-Хасан М., Русанова Е.В., Каменев Ю.А., Соломахин А.С., Котович В.Г., 25.03.2019. Заявка № 2018120406 от 01.06.2018.

70. Патент на изобретение RU 2581068 С1 Способ получения пенобетона и установка для его осуществления / Логинов В.Я., Шептунов М.Э., Воротников В.И., Сигаев Н.В., 10.04.2016. Заявка № 2014154257/03 от 31.12.2014.

71. Патент на изобретение RU 2540693 С1 Способ получения пенобетонной смеси с использованием механоактивированного вяжущего / Щербинина О.А., Щербинин И.А., Уваров В.А., 10.02.2015. Заявка № 2013151717/03 от 20.11.2013.

72. Патент на изобретение RU 2173675 C2 Способ приготовления пенобетона / Ахундов А.А., Гудков Ю.В., Иваницкий В.В., Акимов Е.А., Чебатарев А.М., Панкеев В.В., 20.09.2001. Заявка № 99105702/03 от 22.03.1999.

73. Шигапов, Р.И. Использование конструкционно-теплоизоляционного пеногипса при строительстве и реконструкции зданий. проблемы и перспективы / Р.И. Шигапов, Д.А. Синицин, Д.В. Кузнецов, А.М. Гайсин, И.В. Недосеко // Строительные материалы. - 2020. - № 7 . - С. 28-33.

74. Белов В.В. Сухие смеси для изготовления ячеистого бетона: современное состояние проблемы, экспериментальные исследования, перспективы производства и применения / В.В. Белов, Ю.Ю. Курятников // В сборнике: Инновации и моделирование в строительном материаловедении и землеустройстве. Материалы V Международной научно-технической конференции. Под редакцией В.В. Белова. - Тверь. - 2021. - С. 37-59.

75. Чернышева Н.В. Эффективный ячеистый бетон на композиционном гипсовом вяжущем / Н.В. Чернышева, С.В. Шаталова, Е.С. Глаголев, М.Ю. Дребезгова, Е.Н. Лесниченко // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2019. - №10. -С. 11-17.

76. Chernysheva N.V. Thermal Insulating and Constructive Foamed Concrete on a Composite Gypsum Binder / S.V. Shatalova, M.Y. Drebezgova, E.N. Lesnichenko // Materials Science Forum. - 2019. - Т. 974 MSF. - Рр. 125-130.

77. Патент на полезную модель RU 205716 Формующее устройство для аддитивного изготовления многослойных стеновых конструкций / Лесовик В.С., Елистраткин М.Ю., Шеремет А.А., Аласханов А.Х., Бабаевский А.Н., Глаголев Е.С. 27.05.2003. Заявка № 2020142448 от 22.12.2020.

78. Коровяков В.Ф. Повышение эффективности гипсовых вяжущих и бетонов на их основе: автореф. дис. ... д-ра техн. наук / Коровяков В.Ф. - 2002. -39 с.

79. Петропавловская, В.Б. Облегченные гипсовые составы с пористыми наполнителями / В.Б Петропавловская, М.Ю. Завадько, Т.Б. Новиченкова, К.С. Петропавловский // Строительные материалы. - 2021. - № 10. - С. 37-43.

80. Клименко В.Г. Двухфазовые гипсовые вяжущие для сухих смесей на основе техногенного гипса / В.Г. Клименко, А.С. Погорелова, П.П. Хлыповка // Ивестия вузов. Строительство. - 2005. - № 3. - С. 51 - 55.

81. Сухие растворные смеси для высококачественной отделки зданий и сооружений / М.Г. Алтыкис, И.В. Морева, М.И. Халиуллин [и др.] // Известия вузов. Строительство. - 2002. - № 4. - С. 60 - 63.

82. Халиуллин М.И. Эффективные сухие гипсовые смеси с добавками полимерных волокон / М.И. Халиуллин, М.Г. Алтыкис, Р.З. Рахимов // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2004. - № 3. - С. 33 -37.

83. Сеньков С.А. Гипсовые вяжущие вещества для сухих строительных смесей с органоминеральным модификатором / С.А. Сеньков // Повышение эффективности производства и применения гипсовых материалов и изделий: материалы конференции. - Нижний Новгород. - 2014. - С. 155 - 160.

84. Чернышева Н.В. Сухие строительные смеси на основе КГВ / Н.В. Чернышева, С.-А.Ю. Муртазаев, А.Х. Аласханов // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов (XIX научные чтения): материалы Международной научно-практической конференции. - Белгород: Изд-во БГТУ. - 2010. - Ч. 3. - С. 288-292.

85. Бурьянов А.Ф. Модифицированное вяжущее на основе синтетического ангидрита / А.Ф. Бурьянов, Н.А. Гальцева, Е.Н. Булдыжова // Техника и технология силикатов. - 2021. - Т. 28 № 3. - С. 88-94.

86. Войтович Е.В. Проектирование составов композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента: термодинамический аспект / Е.В. Войтович, А.М. Айзенштадт // Промышленное и гражданское строительство. - 2014. - № 5. - С. 26-30.

87. Галаутдинов А.Р. Повышение водостойкости гипсоцементно-пуццоланового вяжущего на основе низкомарочного гипса / А.Р. Галаутдинов, Р.Х. Мухаметрахимов // Известия КГАСУ. - 2016. - № 4 (38). - С. 333-343.

88. Рязапов Р.Р. Дисперсно-армированные строительные композиционные материалы на основе гипсового вяжущего / Р.Р. Рязапов, Р.Х. Мухаметрахимов,

B.С. Изотов // Известия КГАСУ. - 2011. - № 3 (17). - С. 145-149.

89. Рахимов Р. З. Композиционное гипсовое вяжущее с добавками извести и керамзитовой пыли / Р. З. Рахимов, М. И. Халиуллин, А. Р. Гайфуллин // Вестник ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архит. - 2013. - Вып. 31(50). Ч. 2. Строительные науки.

- С. 149-155.

90. Рахимов Р.З. Композиционные гипсовые вяжущие с использованием в составе комплексной добавки керамзитовой пыли и доменных шлаков / Р.З. Рахимов, М.И. Халиуллин, А.Р. Гайфуллин // Сухие строительные смеси №1. -2014. - С. 19-22.

91. Чернышева Н.В. Стеновые материалы на композиционном гипсовом вяжущем для малоэтажного строительства / Н.В. Чернышева, М.Ю. Дребезгова // Сухие строительные смеси №3. - 2015. - С. 19-21.

92. Коровяков В.Ф. Структура твердеющего камня из композиционного гипсового вяжущего / В.Ф. Коровяков // Сухие строительные смеси №5. - 2015. -

C. 17-20.

93. Уфимцев В.М. Композиционные гипсовые вяжущие на дисперсном техногенном сырье / В.М. Уфимцев // Сухие строительные смеси №5. - 2015. - С. 30-32.

94. Урбанов А.В. Влияние модифицирующих добавок на свойства композиционного гипсового вяжущего / А.В. Урбанов, А.С. Манушина, Е.Н. Потапова // Успехи в химии и химической технологии. - 2017. - ТОМ XXXI. № 3.

- С. 111-113.

95. Федотова Н.Д. Влияние функциональных добавок на свойства композиционных гипсовых вяжущих / Н.Д. Федотова, Т.А. Панюшкина // Успехи в химии и химической технологии. - 2018. - ТОМ XXXII. № 2. - С.170--172.

96. Зинин Е.В. Гипсоцементно-пуццолановые вяжущие на основе строительного гипса и ангидрита / Е.В. Зинин, Л.И. Сычева // Успехи в химии и химической технологии. - 2017. - ТОМ XXXI. № 3. - С.37-39.

97. Дребезгова М. Ю. Композиционные гипсовые вяжущие и материалы на их основе: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.11 / Дребезгова Мария Юрьевна. -Белгород, 2018. - 170 с.

98. Чернышева Н.В. Водостойкие гипсовые композиционные материалы с применением техногенного сырья: монография / Н.В. Чернышева, В.С. Лесовик, М.Ю. Дребезгова - Белгород: Изд-во БГТУ. - 2015. - 321 с.

99. Батова М.Д. Структура и свойства гипсовых композиций с минеральными дисперсными добавками / М.Д. Батова, Ю.А. Семёнова, А.Ф. Гордина, Г.И. Яковлев, А.Ф. Бурьянов, А.Э. Стивенс, Е.В. Бегунова // Строительные материалы. - 2021. - № 10. - С. 49-53.

100. Рязанов А.Н. Использование гипсовых композиций в технологиях строительной 3d-печати малоэтажных жилых зданий. Проблемы и перспективы / А.Н. Рязанов, Р.И. Шигапов, Д.А. Синицин, Д.Ф. Кинзябулатова, И.В. Недосеко // Строительные материалы. - 2021. - № 8. - С. 39-44.

101. Лесовик В.С. Методы исследования строительных материалов / В.С. Лесовик, А.Д. Толстой. - Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, - 2010. - 95 с.

102. Соколов В.Н. Применение компьютерного анализа РЭМ-изображений для оценки емкостных и фильтрационных свойств пород - коллекторов нефти и газа / В.Н. Соколов, В.А. Кузьмин // Изв. АН Сер.физ. - 1993. - Т. 57.- № 8. - С. 94-98.

103. ТУ 21-31-62-89 «Гипсоцементнопуццолановое вяжущее вещество». Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1989. - 19 с.

104. ГОСТ Р 50588-2012 Бетоны ячеистые. Технические условия - Введ. 14.03.2012. - М.: Изд-во стандартов, 2012. - 27 с.

105. ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам - Введ. 01.07.2013. - М.: Изд-во стандартов, 2013. - 35 с.

106. ГОСТ 12730.1-78 Бетоны. Методы определения плотности - Введ.

01.01.1980. - М.: Изд-во стандартов, 1980. - 5 с.

107. ГОСТ 24816-81 Метод определения сорбционной влажности - Введ.

22.05.1981. - М.: Изд-во стандартов, 1981. - 8 с.

108. ГОСТ 25898-83 Методы определения сопротивления паропроницанию

- Введ. 01.01.1984. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 7 с.

109. ГОСТ 24544-81 Бетоны. Методы определения деформаций усадки и ползучести - Введ. 01.01.1982. - М.: Изд-во стандартов, 1982. - 44 с.

110. ГОСТ 7076-99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме - Актуал. 01.04.2000. - М.: Изд-во стандартов, 1999. - 22 с.

111. Стандарт организации ФГБОУ ВО БГТУ им. В.Г. Шухова СТО 02066339-043-2020 «Смеси для получения композитов метом строительной печати на цементном вяжущем». Методы испытаний, Белгород, 2020. - 22 с.

112. Иноземцев А.С. Легкий высокопрочный бетон для несущих конструкций в промышленном и гражданском строительстве / А.С. Иноземцев, Е.В. Королев / В сборнике: Наука и образование в жизни современного общества. сборник научных трудов по материалам Междунар. научно-практической конференции: в 12 частях. - 2012. - С. 46-48.

113. Сальникова А.С. Высокопрочный бетон: от фундаментальных до прикладных задач / А.С. Сальникова // Университетская наука. - 2020. - № 2 (10).

- С. 118-120.

114. Дворкин Л.И. Высокопрочные бетоны с использованием композиционных цементов / Л.И. Дворкин // Строительство: новые технологии -новое оборудование. - 2020.- № 8. - С. 15-21.

115. Волженский А.В. Гипсоцементно-пуццолановые вяжущие, бетоны и изделия / А.В. Волженский, В.И. Стамбулко, А.В. Ферронская. - М., 1971. - 318 с.

116. Волженский А.В. Гипсоцементные и гипсошлаковые вяжущие и изделия / А.В. Волженский, М.И. Роговой, В.И. Стамбулко. - М.: Госстройиздат, 1980. - 145 с.

117. Исследование механизма твердения гипсоцементнопуццолановых вяжущих / Т.И. Розенберг, Г.Д. Кучеряева, И.А. Смирнова, В.Б. Ратионов // Сб. трудов ВНИИжелезобетона, - 1964. - Вып. 9. - С.160-169.

118. Книгина Г.И. Гипсоцементные вяжущие на основе гипса-сырца / Г.И. Книгина, Л.Г. Тимофеева // Строительные материалы. - 1969. - №19. - С.18-19.

119. Волженский, А.В. Минеральные вяжущие вещества. 4-е изд. / А.В. Волженский. - М.: Стройиздат, 1986. - 464 с.

120. Алкснис Ф.Ф. Твердение и деструкция гипсоцементных композиционных материалов / Ф.Ф. Алкснис. - Л.: Стройиздат, 1988. - 103с.

121. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. / В.Г. Батраков. - М., 1998. - 768с.

122. Закономерности структурообразования вяжущих материалов в присутствии добавок поверхностно-активных веществ и электролитов / В.Б. Ратионов, В.И. Новгородский, И.И. Станцель, Т.И. Розенберг // Материалы VII международного конгресса по поверхностно-активным веществам: Тезисы докладов. М., 1976. - С. 83-84.

123. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Т.2. Физико-химическая механика / П.А. Ребиндер. - М.: Наука, 1979. - 381 с.

124. Иващенко Ю.Г. Модифицирующее действие органических добавок на цементные композиционные материалы / Ю.Г. Иващенко, Д.К. Тимохин, А.В. Страхов // Вестник СГТУ. - 2012. - №4(68). - С. 202-206.

125. Эльян Исса Жамал Исса Стеновые гипсосодержащие материалы на природном и техногенном сырье Ближнего Востока: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Эльян Исса Жамал Исса. - Белгород, 2014. - 147 с.

126. Ахмед Ахмед Анис Ахмед Эффективные композиты с использованием отсевов дробления фрагментов разрушенных зданий и сооружений Ирака: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Ахмед Ахмед Анис Ахмед. - Белгород, 2021. - 195 с.

127. Муртазаев Сайд-Альви Юсупович Эффективные бетоны и растворы на основе техногенного сырья для ремонтно-строительных работ: дис. ... д-ра техн. наук: 05.23.05 / Муртазаев Сайд-Альви Юсупович. - Белгород, 2009. - 383 с.

128. Самченко С.В. Роль эттрингита в формировании и генезисе структуры камня специальных цементов / Самченко С.В. Федеральное агентство по образованию, РХТУ им. Д.И. Менделеева. Издательский центр М, 2005. -154 с.

129. Самченко С.В. Образование и рост кристаллов эттрингита в присутствии полимерных функциональных добавок / С.В. Самченко, Е.М.

Макаров // Успехи современной науки и образования. - 2016. - №12. Т.5. - С.118-122.

130. Chernysheva N.V. Compounding features of composite gypsum binders for porous composites in construction printing technologies / N.V. Chernysheva, S.V. Shatalova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Buildintech bit 2020. Innovations and technologies in construction. -2020. - 012007.

131. Ушеров-Маршак А.В. Калориметрия цемента и бетона: избранные труды. - Харьков Факт, 2002. - 183 с.

132. Дребезгова М.Ю. К вопросу кинетики тепловыделения при гидратации гипсовых вяжущих (Часть I) / М.Ю. Дребезгова // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2017. - №3. - С.19-23.

133. Дребезгова М.Ю. Кинетика тепловыделения при гидратации композиционных гипсовых вяжущих (часть 2) / М.Ю. Дребезгова, Н.В. Чернышева // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. - 2017. - №4. - С. 6-9.

134. СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» Официальное издание М, 2012. - 95с.

135. СП 131.13330.2020 «Строительная климатология» Официальное издание М, 2020. - 146с.

136. СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» Официальное издание М.: ГУП "НИИЖБ", ФГУП ЦПП, 2004

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А - Рентгенографические характеристики новообразований

№ Время твердения Состав вяжущего Характеристика пиков в углах 20

Са(ОН)2 3СаОхЛЪО3х3Са8О4х32 Н2О С38 + С28

17-19 а=4,928А 33-35 а=2,618А 8-10 d=9,880A а=9,771А 15- Ш=5,644 А а=5,б2бА 32-33 а=2,788А а=2,763А 33-34 а=2,690А

I 8 I 8 I 8 I 8 I 8 I 8

1 1 сутки Г+ ЦЕМ I 800 96 203 97 67 30 77 16 291 134 469 98

2 Г+ ЦЕМ I + ПО 997 113 267 126 72 15 - - 379 143 475 102

3 Г+ ЦЕМ II (Ш) 1384 167 - - 80 39 - - 288 131 467 136

4 Г+ ЦЕМ II (Ш) +ПО 1307 337 - - - - - - 317 240 472 168

5 Г+ ЦЕМ II (СС) 733 184 267 94 - - - - 299 213 411 136

6 Г+ ЦЕМ II (СС) + ПО 571 153 269 181 - - - - 349 257 435 164

7 Г+ ЦЕМ III 613 159 163 116 - - - - 336 220 395 163

8 Г+ ЦЕМ III +ПО 315 77 - - - - - - 267 207 493 164

9 Г+ ЦЕМ I + БЛ 427 77 - - - - - - 227 96 520 156

10 Г + ЦЕМ I + БЛ + ПО 315 69 с с - - - - 240 177 504 163

11 28 суток Г+ ЦЕМ I 1883 480 285 133 123 39 с с 229 132 397 139

12 Г+ ЦЕМ I + ПО 1387 345 245 189 115 38 75 28 243 197 421 153

13 Г+ ЦЕМ II (Ш) 1139 239 235 185 107 38 59 25 205 197 365 163

14 Г+ ЦЕМ II + ПО (Ш) 1027 259 200 160 61 20 - - 227 149 389 150

15 Г+ ЦЕМ II (СС) 848 361 237 197 120 38 - - 315 195 368 146

16 Г+ ЦЕМ II (СС) + ПО 787 279 200 193 - - - - 245 150 341 150

17 Г+ ЦЕМ III 520 126 147 99 112 92 77 29 187 173 365 127

18 Г + ЦЕМ III + ПО 395 106 184 142 93 37 75 23 155 138 328 130

19 Г+ ЦЕМ I + БЛ 840 164 - - - - - - 208 88 563 170

20 Г+ ЦЕМ I + БЛ + ПО 725 173 - - - - - - 211 90 496 156

ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Исполнительный код печати тестового образца

во 25 Р1000

в28

в21

в90

М83

в92 Е0

в1 210 Б1000

в0 Х10 У10

в1 Б1000

;слой 1

в1 Х231 У50 Е47.2 в1 Х211 У75 Е6.4 в1 Х201 У104 Е6.2 в1 Х201 У137 Е6.6 в1 Х211 У165 Е6 в1 Х231 У190 Е6.4 в1 Х259 У175 Е6.4 в1 Х289 У165 Е6.4 в1 Х320 У160 Е6.2 в1 Х351 У160 Е6.2 в1 Х383 У165 Е6.4 в1 Х413 У175 Е6.4 в1 Х441 У190 Е6.4 в1 Х460 У165 Е6.2 в1 Х470 У136 Е6.2 в1 Х470 У104 Е6.4 в1 Х460 У75 Е6.2 в1 Х441 У50 Е6.2 в1 Х413 У65 Е6.4 в1 Х383 У75 Е6.4 в1 Х351 У80 Е6.4 в1 Х320 У80 Е6.2 в1 Х289 У75 Е6.2 в1 Х259 У65 Е6.4 в1 Х231 У50 Е6.4

;слой 2 в1 225 Е3 в1 Х211 У75 Е6.4 в1 Х201 У104 Е6.2 в1 Х201 У137 Е6.6 в1 Х211 У165 Е6 в1 Х231 У190 Е6.4 в1 Х259 У175 Е6.4 в1 Х289 У165 Е6.4 в1 Х320 У160 Е6.2 в1 Х351 У160 Е6.2 в1 Х383 У165 Е6.4 в1 Х413 У175 Е6.4 в1 Х441 У190 Е6.4 в1 Х460 У165 Е6.2 в1 Х470 У136 Е6.2 в1 Х470 У104 Е6.4 в1 Х460 У75 Е6.2 в1 Х441 У50 Е6.2 в1 Х413 У65 Е6.4 в1 Х383 У75 Е6.4 в1 Х351 У80 Е6.4 в1 Х320 У80 Е6.2 в1 Х289 У75 Е6.2 в1 Х259 У65 Е6.4 в1 Х231 У50 Е6.4

;слой 3 в1 240 Е3 в1 Х211 У75 Е6.4 в1 Х201 У104 Е6.2 в1 Х201 У137 Е6.6 в1 Х211 У165 Е6 в1 Х231 У190 Е6.4 в1 Х259 У175 Е6.4 в1 Х289 У165 Е6.4 в1 Х320 У160 Е6.2 в1 Х351 У160 Е6.2

в1 Х383 У165 Е6.4 в1 Х413 У175 Е6.4 в1 Х441 У190 Е6.4 в1 Х460 У165 Е6.2 в1 Х470 У136 Е6.2 в1 Х470 У104 Е6.4 в1 Х460 У75 Е6.2 в1 Х441 У50 Е6.2 в1 Х413 У65 Е6.4 в1 Х383 У75 Е6.4 в1 Х351 У80 Е6.4 в1 Х320 У80 Е6.2 в1 Х289 У75 Е6.2 в1 Х259 У65 Е6.4 в1 Х231 У50 Е6.4

;слой 4 в1 255 Е3 в1 Х211 У75 Е6.4 в1 Х201 У104 Е6.2 в1 Х201 У137 Е6.6 в1 Х211 У165 Е6 в1 Х231 У190 Е6.4 в1 Х259 У175 Е6.4 в1 Х289 У165 Е6.4 в1 Х320 У160 Е6.2 в1 Х351 У160 Е6.2 в1 Х383 У165 Е6.4 в1 Х413 У175 Е6.4 в1 Х441 У190 Е6.4 в1 Х460 У165 Е6.2 в1 Х470 У136 Е6.2 в1 Х470 У104 Е6.4 в1 Х460 У75 Е6.2 в1 Х441 У50 Е6.2 в1 Х413 У65 Е6.4 в1 Х383 У75 Е6.4 в1 Х351 У80 Е6.4 в1 Х320 У80 Е6.2 в1 Х289 У75 Е6.2 в1 Х259 У65 Е6.4 в1 Х231 У50 Е6.4

;слой 5 в1 270 Е3 в1 Х211 У75 Е6.4 в1 Х201 У104 Е6.2 в1 Х201 У137 Е6.6 в1 Х211 У165 Е6 в1 Х231 У190 Е6.4 в1 Х259 У175 Е6.4 в1 Х289 У165 Е6.4 в1 Х320 У160 Е6.2 в1 Х351 У160 Е6.2 в1 Х383 У165 Е6.4 в1 Х413 У175 Е6.4 в1 Х441 У190 Е6.4 в1 Х460 У165 Е6.2 в1 Х470 У136 Е6.2 в1 Х470 У104 Е6.4 в1 Х460 У75 Е6.2 в1 Х441 У50 Е6.2 в1 Х413 У65 Е6.4 в1 Х383 У75 Е6.4 в1 Х351 У80 Е6.4 в1 Х320 У80 Е6.2 в1 Х289 У75 Е6.2 в1 Х259 У65 Е6.4 в1 Х231 У50 Е6.4

;слой 6 в1 285 Е3 в1 Х211 У75 Е6.4 в1 Х201 У104 Е6.2 в1 Х201 У137 Е6.6

в1 Х211 У165 Е6 в1 Х231 У190 Е6.4 в1 Х259 У175 Е6.4 в1 Х289 У165 Е6.4 в1 Х320 У160 Е6.2 в1 Х351 У160 Е6.2 в1 Х383 У165 Е6.4 в1 Х413 У175 Е6.4 в1 Х441 У190 Е6.4 в1 Х460 У165 Е6.2 в1 Х470 У136 Е6.2 в1 Х470 У104 Е6.4 в1 Х460 У75 Е6.2 в1 Х441 У50 Е6.2 в1 Х413 У65 Е6.4 в1 Х383 У75 Е6.4 в1 Х351 У80 Е6.4 в1 Х320 У80 Е6.2 в1 Х289 У75 Е6.2 в1 Х259 У65 Е6.4 в1 Х231 У50 Е6.4

;слой 7 в1 2100 Е3 в1 Х211 У75 Е6.4 в1 Х201 У104 Е6.2 в1 Х201 У137 Е6.6 в1 Х211 У165 Е6 в1 Х231 У190 Е6.4 в1 Х259 У175 Е6.4 в1 Х289 У165 Е6.4 в1 Х320 У160 Е6.2 в1 Х351 У160 Е6.2 в1 Х383 У165 Е6.4 в1 Х413 У175 Е6.4 в1 Х441 У190 Е6.4 в1 Х460 У165 Е6.2 в1 Х470 У136 Е6.2 в1 Х470 У104 Е6.4 в1 Х460 У75 Е6.2 в1 Х441 У50 Е6.2 в1 Х413 У65 Е6.4 в1 Х383 У75 Е6.4 в1 Х351 У80 Е6.4 в1 Х320 У80 Е6.2 в1 Х289 У75 Е6.2 в1 Х259 У65 Е6.4 в1 Х231 У50 Е6.4

;слой 8 в1 2115 Е3 в1 Х211 У75 Е6.4 в1 Х201 У104 Е6.2 в1 Х201 У137 Е6.6 в1 Х211 У165 Е6 в1 Х231 У190 Е6.4 в1 Х259 У175 Е6.4 в1 Х289 У165 Е6.4 в1 Х320 У160 Е6.2 в1 Х351 У160 Е6.2 в1 Х383 У165 Е6.4 в1 Х413 У175 Е6.4 в1 Х441 У190 Е6.4 в1 Х460 У165 Е6.2 в1 Х470 У136 Е6.2 в1 Х470 У104 Е6.4 в1 Х460 У75 Е6.2 в1 Х441 У50 Е6.2 в1 Х413 У65 Е6.4 в1 Х383 У75 Е6.4 в1 Х351 У80 Е6.4 в1 Х320 У80 Е6.2 в1 Х289 У75 Е6.2 в1 Х259 У65 Е6.4 в1 Х231 У50 Е6.4

;слой 9 в1 2130 Е3 в1 Х211 У75 Е6.4 в1 Х201 У104 Е6.2 в1 Х201 У137 Е6.6 в1 Х211 У165 Е6 в1 Х231 У190 Е6.4 в1 Х259 У175 Е6.4 в1 Х289 У165 Е6.4 в1 Х320 У160 Е6.2 в1 Х351 У160 Е6.2 в1 Х383 У165 Е6.4 в1 Х413 У175 Е6.4 в1 Х441 У190 Е6.4 в1 Х460 У165 Е6.2 в1 Х470 У136 Е6.2 в1 Х470 У104 Е6.4 в1 Х460 У75 Е6.2 в1 Х441 У50 Е6.2 в1 Х413 У65 Е6.4 в1 Х383 У75 Е6.4 в1 Х351 У80 Е6.4 в1 Х320 У80 Е6.2 в1 Х289 У75 Е6.2 в1 Х259 У65 Е6.4 в1 Х231 У50 Е6.4

;слой 10 в1 2145 Е3 в1 Х211 У75 Е6.4 в1 Х201 У104 Е6.2 в1 Х201 У137 Е6.6 в1 Х211 У165 Е6 в1 Х231 У190 Е6.4 в1 Х259 У175 Е6.4 в1 Х289 У165 Е6.4 в1 Х320 У160 Е6.2 в1 Х351 У160 Е6.2 в1 Х383 У165 Е6.4 в1 Х413 У175 Е6.4 в1 Х441 У190 Е6.4 в1 Х460 У165 Е6.2 в1 Х470 У136 Е6.2 в1 Х470 У104 Е6.4 в1 Х460 У75 Е6.2 в1 Х441 У50 Е6.2 в1 Х413 У65 Е6.4 в1 Х383 У75 Е6.4 в1 Х351 У80 Е6.4 в1 Х320 У80 Е6.2 в1 Х289 У75 Е6.2 в1 Х259 У65 Е6.4 в1 Х231 У50 Е6.4

в0 Х30 У200 М84

ПРИЛОЖЕНИЕ В - Дневник температур и осадков в период проведения

натурных испытаний

Дубовое, март 2021

День Вечер

Теипврзт ура Дав тмив ОСп«ност1 Явлвни я 001 ер Т№ипв|мтура Дав«)« да Облачность Яелвми № Ветер

1 +3 752 • 33и/с 0 753 С? 3

2 0 746 • • • • • Збы/с 0 743 • * 3 бш/с

3 +2 749 (5 * С3№

4 *6 740 О +4 737 с? * ЮЗ

5 +2 741 • 34м/с -1 7 44 (5 3 4м/с

6 -1 746 • * Si СЗ ¿ы/с -5 748 (5 Si СЗ 6м/с

7 +1 740 • ЮЗ ТОмА 0 7 39 • * ЮЗ 10ыЛ

8 -2 738 • -> 34 и/с -3 740 • -» 3 4и/с

9 -3 745 • Si СЗ 7и/с ■8 748 (5 Si СЗ 7м/с

10 -3 752 О Si СЗ ЗиЛ; ■6 752 О Si еззш/е

11 -11 754 О ш

12 -5 750 о ЮВби/С

13 -4 746 • 8 ДОС -3 746 • «В 5и*

14 +4 745 • t to 5и/С +4 744 • t Ю Sat

15 +8 742 э +3 743 С? * ЮВ 5м/с

16 *5 741 • ЮВ 7м/с

17 + 1 737 • В 4ч/С 0 738 • • • • • е 4ujt

18 +1 739 • 1 С Зи/с 0 740 • 1 С Зи/с

19 +4 742 • 1 С Зи/с +1 743 (5 1 С ЗиЛ:

го + 1 744 • В2ШС 0 743 • «В 2м/с

21 +2 741 • Р ЮЗ 6м/с 0 740 • * ЮЗ ЙИЛ

22 +5 737 • * ЮЗ 5м/с +2 737 • * ЮЗ 5м/с

23 0 737 • • • • • 1 С 5м/с 0 739 • * 1 С 5м/с

24 +2 743 • * CflSui 0 7 44 • * СВ 8м/с

25 *7 743 о 1 С J и/с +2 745 О 4 С Ли/С

26 +10 745 о Si СЗ 5Wc +4 746 СЗ Si СЗ 5м/с

27 +11 749 • 1 С 4и/с +4 750 С? 1 С4и/с

28 +9 752 • 1 С4ш/с

29 +8 755 э * С В 5¥<ь +2 756 о * СВ 5м/С

30 +5 758 • В Зи/с +2 758 (5 В Эи/С

31 +10 753 3 * ЮЗ SM/C +8 751 • * ЮЗ

Условные обозначения:

( ) Ясно (."^1 Малооблачно Облачно ^^ Пасмурно

Дождь у- Снег гроза -5 Температура Направлением +25 со ¡м/с скорость ветра

Соглашение CUGSfl- 2021 "Мол Икмнр-

продолжение приложения В

Дубовое, апрель 2021

День_I_Вечер

4« ело теиперэтгр* «ПЦнМП * »пени й ветер Температур« влей» ч

1 +14 745 ЮЗ Лы/с 743 ЮЗ Ли/с

2 +15 737 з * к>3 б м/с +10 736 3 * ЮЗ би/с

3 + 7 739 • 4 СбмЛ +5 741 о X С 6м/с

4 +7 742 • И СЗ 5и/С

5 +8 739 • ■ • • • Ю 5м/с +5 739 с? \ Ю 5мЛ

6 + 11 739 • Ю 7и/с +9 739 • + Ю 7и/с

7 *6 733 • • • • • С 2и/С +6 734 3 1 с г и /с

8 *7 743 3 3 7М/С +4 746 с? 3 7и/с

9 +10 751 • \ СЗ Ъы/с +5 752 (5 СЗ 5м/с

10 +12 752 (5 1 С 4и/с +7 752 О 1 С Ли/с

11 +15 753 О * СВ 7м/с + 11 752 (5 * СВ 7м/с

12 + 16 749 # ш

13 +18 748 • ^ ЮВбы/с + 12 749 • К ЮВ 6м/С

14 +18 745 (5 Г Ю 2 и/с + 13 7 43 3 Т Ю 2м Л

15 +14 743 Э * ЮВ 5мЛ: +9 743 • Ш К ЮВ 5м Л

16 + 11 746 • ^ ЮВ5И/С +9 746 о Юв 5м Л:

17 + 11 746 э Г Ю 3м/с +8 747 • Ф Ю ЗиЛ

18 +10 746 • г Ю 5м/С +6 746 • • • • • т Ю 5и/с

19 +12 744 э Ъ сз ги/с +8 744 • \ СЗ 2м/с

20 +5 737 • • • • 9 ш

21 + 11 742 • * ЮЗ 5мл: + 7 744 (3 * ЮЗ ¡М/с

22 +15 747 э т ЮЗм'с + 10 748 О Г Ю ЗиЛ

23 +16 745 с? т Ю бы/с +9 744 • Т Ю

24 +9 743 • * ЮЗ 8м/с +3 746 (5 * ЮЗ &/С

25 +8 7 46 3 ш

26 +13 741 • Г Ю$и/с +6 740 • г ЮбиЛ

27 +7 743 3 * ЮЗ 5мЛ +5 744 О * ЮЗ 5мА

28 +10 748 • Э4и/с +8 749 О -> 3 Ли/с

29 +16 748 о * ЮЗ 2м/с + 13 747 о * ЮЗ 2мА

30 +19 744 (5 ^ ЮВ 6мЛ: + 16 7 42 с? Юв 6м/с

Условные обозначения:

( ) Ясно (."^1 Малооблачно Облачно ^^ Пасмурно

[У^] Дождь Снег гроза -5 Температура Направлением +25 со ¡м/с скорость ветра

Соглашение ■О 1^6- 2021 "Мол Нкмнр-

продолжение приложения В Дубовое, май 2021

44 СЛО День Вечер

Температура Давление Облачность | Я в гения Ветер Температура Облачность | Явлен« ветер

1 +19 743 (3 3 5 м/с +16 745 О 3 5м/С

2 +23 742 э ф Ю 6м/с + 14 742 • • • ♦ *| Ф Ю был

3 +16 738 • • 9 • • т Ю 4и/с

4 +12 742 э +9 743 о 3 Юм*

5 +18 743 о * ЮЗ бил +15 743 (5 ЮЗ 6мЛ

6 +19 741 о т Ю би/с + 14 741 э т Ю бил

7 +15 745 О 2мЛ +14 744 • 2м/с

Э +12 738 • ■ ■ * * Ю 7и/С +10 739 • Ъ Ю Ты Л

9 +9 746 • -» 38м/с +7 749 э -» 3 Л/Л

10 +12 747 ф ш

11 +15 747 э * + 10 749 (5 * СВ9мЛ

12 +9 746 • 15 »4 юазыл +9 744 • ЮВ ЗиЛ

13 +17 744 о 4В 4 м/с + 14 7 44 О <В 4м/с

14 +24 740 о К ЮВ9иЛ +22 740 О Юв Л*/С

15 +24 743 о юем/с +21 743 О t Ю 6мЛ

16 +26 742 о ЮВ )м* +21 740 О ЮВ 1м/с

17 +29 736 о 4" В 10мЛ +22 737 о в 10м*

18 +17 737 • • 9 «В 2 м/с + 15 737 О «В 2м/с

19 +14 737 • Ю 2м/с + 12 737 э Ю2м*

20 +16 737 • т Ю 6м/с +13 740 о Ф ю бмг

21 + 12 743 о ш

22 +18 745 о ш

23 +22 743 о * ЮЗ Зм* + 18 745 о * ЮЗ 5м*

24 +14 747 • ■ ■ * # 34ы/с +13 748 о

25 +22 749 э 1 сгмл + 19 749 (5 С2мЛ

26 +24 748 • ЮВЗмЛ +21 748 э Юв 3м/с

27 +25 746 э <В 2м/С +22 7 46 (5 а а»*

28 +26 743 э ■Ч ЮВ2мЛ +23 742 О юе гмл

29 +26 738 о Ф Ю 2 и/с + 19 739 • t ю 2м <е

30 +19 740 • * ЮЗ 6м* +12 743 • * ЮЗ бм*

31 +12 745 • ъ СЗ 4иЛ +10 746 • С3 4иЛ

Условные обозначения:

(__) Ясно Малооблачно Облачно

у Дождь ^.Снег гроза

| Пасмурно

~5 Температура ^ Направление и

+25 св ¡м/с скоро сть ветра

Соглашение 01008- 2021 "Мал Мэйкер"

ПРИЛОЖЕНИЕ Г - Протокол испытаний

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРНТЕТ им. В.Г. ШУХОВА»

_ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР «БГТУ-сертис»_

Россия, 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46 Аттестат аккредитации № РОСС Яи 0001.22СЛ25. Зарегистрирован в федеральной службе по

аккредитации 27.10.2017 г.

Наименование и адрес Заказчика: Шаталова Светлана Вячеславовна, адрес: г. Белгород, ул. Костюкова, д.46, кв.402 Предъявитель образцов: Шаталова C.B.

Дата отбора образцов: Акт отбора образцов № 1 от 11.05.2021 г.

Наименование продукции: мелкозернистый бетон, пенобетон, гипсоцементное вяжущее. Сведения об образцах, их идентификация: образцы кубы мелкозернистого бетона размерами 100x100x100 мм в количестве 12 штук, образцы кубы пенобетона размерами 100x100x100 мм в количестве 12 штук на композиционном гипсовом вяжущем. Образцы промаркированы заказчиком № 1-12. Дата испытания образцов: 11,05.2021г. - 18.05.2021г.

Испытания проведены на соответствие: ГОСТ 26633-2015 и ГОСТ 25485-2019 по показателю плотности, прочности, морозостойкости и теплопроводности. Нормативные документы, в которых установлены требования к испытываемой продукции: ГОСТ 26633-2015 и ГОСТ 25485-2019 по показателю плотности, прочности, морозостойкости и теплопроводности.

Методики испытаний: ГОСТ 10180-2012, ГОСТ 12730.1-2020, ГОСТ 7076-99, ГОСТ 10060-2012.

Результаты испытаний приведены в прилагаемом приложении: №1 на одном листе. Испытанные образцы бетона имеют пок--------------ению №1 к

ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ № 146 От 18.05.2021г.

настоящему протоколу.

Зам. директора Испытательного центра «БГТУ-сертис»

продолжение приложения Г

ПРИЛОЖЕНИЕ Д - Титульный лист стандарта организации «Смесь сухая вяжущая композиционная гипсовая для поризованных бетонов»

ПРИЛОЖЕНИЕ Е - Титульный лист технологического регламента на производство композиционного гипсового вяжущего для поризованных

бетонов

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж - Титульный лист технологического регламента на производство формовочной смеси для печати контурных конструкций и их

заполнения

ПРИЛОЖЕНИЕ И - Титульный лист рекомендаций по изготовлению контурных ограждающих конструкций и их заполнения формовочными смесями разной степени поризации (с мелким заполнителем и без) с использованием ЗБ-аддитивных технологий строительства

ПРИЛОЖЕНИЕ К - Протокол о намерениях с ООО «ЦЕНТР БЕТОН»

ПРОТОКОЛ О НАМЕРЕНИЯХ

I. Москва

« У » ¿>f 20//г.

В диссертационной работе на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 2.1.5 Строительные материалы и изделия Шаталовой C.B. на тему: «Порисованные бегоны на основе гипсоцементных вяжущих для ЗО-адди гивных технологий» (научный руководитель д-р техн. наук, проф. Чернышева Н.В.) разработаны составы двухкомпонентных гипсоцементных вяжущих на основе гипсового вяжущего ГВВС-16 и разных типов портландцементов ЦЕМ Н/А-П, ЦЕМ П/В-Ш, ЦЕМ III, содержащих в своём составе в качестве минеральной добавки пуццоланы и шлаки, а также трехкомпонептиые составы композиционных гипсовых вяжущих, содержащие в качестве минеральной добавки тонкомолотый бетонный лом.

На основе разработанных вяжущих получены составы формовочных смесей разной степени поризации:

- с мелким заполнителем для изготовления методом строительной печати контурных стеновых конструкций, выступающих в качестве конструкционного элемента и несъемной опалубки;

- пенобетонов для заполнения полостей и омоноличивания стеновых конструкций с использованием строительного принтера.

В связи с выше изложенным, мы, нижеподписавшиеся директор ООО «ЦЕНТР БЕТОН» О. В. Прокопов и представители ФГБО ВО БГТУ им. В.Г. Шухова: д-р техн. наук, профессор кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций Н.В. Чернышева, канд. техн. наук, доц. М.Ю. Елисграткин, аспирант C.B. Шаталова составили настоящий протокол о том, что разработанные составы будут апробированы в промышленных условиях при печати фрагмента ограждающей конструкции и приняты к внедрению при наличии заказов со стороны потребителей.

11редставители БГТУ им. В.Г. Шухова:

Д-р техн. наук, профессор

спирант

ж* Н.В. Чернышева

I_М.Ю. Елистраткин

ПРИЛОЖЕНИЕ Л - Свидетельство о регистрации ноу-хау № 20170037

ПРИЛОЖЕНИЕ M - Свидетельство о регистрации ноу-хау № 20190036

ПРИЛОЖЕНИЕ Н - Акт о выпуске опытно-промышленной партии гипсоцементного вяжущего (ООО «Стройтехнология»

УТВЕРЖДАЮ:

Директор ООО у

технология» А.В. Свинарев '¡¿S 2021 г.

Акт

о вынускч* опытно-промышленной партии KI B на основе гипсового вяжущего I ВВ( -16 и ЦЕМ П/В-Ш 42,511 с добавлением нанодисперсного порошка кремнезема и К Г В на основе ГВВС-16, ЦЕМ I 42,511 с минеральной добавкой тонкодисперсного

бетонного лома

Мы. нижеподписавшиеся начальник опытно-экспериментального цеха ООО «Стройтехнология» Апанаеенко А.Н.. начальник лаборатории Агаркова Ю.С. и представители ЫТУ им. В.Г. Шухова: руководитель разработки - д-р техн. наук, профессор Чернышева II.В.. исполнители - канд. техн. наук Елистраткин М.Ю.. аспирант кафедры (. троительного материаловедения, изделий и конструкций Шаталова C.B.. составили настоящий акт о том. что с 19.09.2021 г. по 30.09.2021 г. на предприятии были выпущены опытно-промышленные партии: КГБ на основе гипсового вяжущего ГВВС-16 и ЦЕМ I1/B-1II 42.5H с добавлением нанодисперсного порошка кремнезема; КГВ на основе I ВВС-16. ЦЕМ 1 42.5Н с минеральной добавкой тонкодисперсного бетонного лома; суммарным объемом 2000 кг и проведены испытания в соответствии с ГОСТ 23892018 «Вяжущие гипсовые. Методы испытаний». В результате испытаний были определены следующие характеристики:

- для КГВ на основе ГВВС-16. ЦЕМ П/В-Ш 42.5Н с добавлением нанодисперсного порошка кремнезема:

Средняя прочность образцов на сжатие, МПа в возрасте: 2 часа 28 суток 10,3 29.8

Нормальная густота, % 40

Сроки схватывания, мин: начало/ конец 20/25

- для КГВ на основе ГВВС-16. гонкоднеперспого бетонного лома: ЦЕМ 1 42.5Н с минеральн ой добавкой

Средняя прочность образцов на сжатие. МПа в возрасте: 2 часа 28 суток 9,3 17.5

Нормальная густота. % 38

Сроки схватывания, мин: начало / конец 18/21

Согласно результатам лабораторных испытаний, полученные вяжущие соответст вуют требованиям нормативной документации, что позволяет рекомендовать их

лля промышленного использования.

Представители ООО «Стройтехнология»: Начальник опытно-экспериментального цеха

11ачальник лаборатории

Представители Ы I \ им. В.1 . Шухова:

Руководитель разработки, д-р техн. наук. проф. Исполнители: Канд. техн. наук, доцент

Аспирант

. Апанаеенко

Ю.С. Агаркова

Н.В. Чернышева М.Ю. Елистраткин C.B. Шаталова

ПРИЛОЖЕНИЕ П - Акт об апробации результатов при теплоизоляции ограждающих конструкций (ООО «Альфа-спираль»)

Лк-1

ой апробации рс|>.1ыиюппкччртппоиппн района Ш.пхижин С.В. н» ¡ему: «Поришнаиимс бе юны на основе I ннсоиеменшмх вмжчшнх 1.1м .Ч> а ии1 нвных и-хпп.нн нн»

Мы. нижеподписавшиеся директор (М><) «Лльфа-снираль» К К'. Ьшчнй н нрс и г.шикмн Ф1Ы)У НО Ы Ч V им. В1 Шухова: 1-р юхн наук, профессор кафедры оцоикмыюю материаловедения. Hi.ic.niii и конструкций Чернышева II В.. канд. юхн. наук, лоиеш клютрашш М.Ю.. аспират Пкналова С.В.. ciKiaiiii.ni насюяшнй акл о юм. что но ечнласоваиню сторон в фсвралс-хмрю юла <КХ) "Альфа-спираль» были проведены работы но Iсплоиюляпии шражлаюших конпрхьиий на следующих объемах: в цехе но нрощводсгву оронюльных добавок (1(>\|Х\Ч м) и ангаре (5x4(1x4 м) общим обьемом 172.Х м . расположенных но адресу Ьелтородская обл.. I Старый Оскол. ул 1-ый ирос I I баювои илошалки. д. 35.

На вышеуказанных объектах были нсноль'юваны сосывы мононинот пснобсиша на основе кохиюшцноиио!о I нпсового вяжу шею. включающею ("• но массе)

-1инсовое вяжущее I ВВ( -1 <> Ы).

- пор пан д пемеш Ш'М 142.511 21):

- тонкоднеперенхю минеральную добавку бегонною лома (удельной поверхностью 5(К1 м К11 - 2(1.

- пенообра юваю.н» «КоатХ» - О..'"» (от массы вяжущего) (но |ребованию 1Ю1реб|пеля|.

{а линк\ моно.нпным пенобеюном осуществляли в нржлрансгво между 01 ражлаюшимп консфукцияхш и несъёмной опалубкой Требуемая юл шина пенобетоиною слоя (4(1 см) рассчитывалась но ( II 50 l.VVUl.20l2 «Тепловая шиита 1.МННЙ». Ьы.чо усыновлено, чю монолитный ненобегмн на К1 Н практически исключал лефскш и юляпнн. обеснечивае) монолиикчть и отсутствие мостков холо (а.

Исследованные параллельно н шборатрин Ы ГУ н В.1 Шухова серии обрашов размером 10x10x10 сх| при средней нлопюсш 500 к| м noKaia.ni прочность 1.5 МПа. кох|)фнпнен1 теплопроводности 0.12 В| м* (

Для рсалиишнн федеральной профах|мы «)кономпческос рачвнтне п нпноваппонная мсономнка» (нодпро! рамма Л "')нср| сбережение и повышение шсрипнчсскои «ффектнвиости»! считаем нслеачюрашым нспольюн.иь при строшсльствс н реконефукцин маний и сооружений разработанный состав хюнолншою пенобетона на >ч'новс К1 В

Прелстаншелн Ы Т> им. Н.1 . Шухова:

, д-р 1схн. наук, профессир

___II В Чернышева

* канд. техн. наук, лопент

С^ М.Ю. Гшстрашш

Аспират

/ч^у С В. 111а I адова

ПРИЛОЖЕНИЕ Р - Акт об апробации результатов при теплоизоляции кровли