Де друк закінчується: від лавки до будівлі

За цей урок ви дізнаєтесь: що ще потрібно, крім друку, для лавки, елемента й будівлі, чим армують друковану стіну і що вирішити до першого шару.

Що ще потрібно, залежить від виробу

Виріб	Про що думати, крім друку
Мала архітектурна форма	Морозостійкість, стійкість проти перекидання, кріплення, поверхня, безпечні краї
Елемент або панель у цеху	Догляд, підйомні петлі, перевезення без пошкоджень, стики на місці, контроль партії
Готовий модуль	Те саме, а також транспортні габарити й вимоги до готового виробу
Інфраструктурний виріб	Навантаження, довговічність, морозостійкість, вимоги замовника до приймання
Будівля на майданчику	Проєкт, основа, арматура, мережі, перекриття, покрівля, інші бригади
Навчальний зразок	Безпека під час роботи, вимірювання, випробування зразків

Чим більше виріб пов’язаний із безпекою людей, тим більше обґрунтування він потребує. Нижче йдеться про конструкції, де це важить найбільше.

Несучі конструкції: почніть із норм

Для проєктанта надрукована стіна є бетонною конструкцією, яку треба обґрунтувати.

• Бетонні й залізобетонні конструкції проєктують за ДБН В.2.6-98, навантаження приймають за ДБН В.1.2-2.
• Клас бетону залежить від умов експлуатації. Наприклад, за ДБН В.2.6-98 для сухих приміщень (X0) мінімум становить C8/10, а для заморожування й відтавання за епізодичного водонасичення (XF1) уже C25/30. Тому суміш обирають і за майбутніми умовами стіни. Друкований бетон може відрізнятися від литого того самого складу, тому міцність підтверджують на зразках із друкованого матеріалу.
• Окремого ДБН саме про 3D-друк ми не знаємо, тому друковану конструкцію обґрунтовують розрахунком і випробуваннями. Про це варто говорити з проєктантом заздалегідь.
• На міжнародному рівні є ISO/ASTM 52939:2023 про кваліфікацію процесу адитивного будівництва. Він описує вимоги до якості процесу, але не замінює українських норм.

Друк як незнімна опалубка

Друк може працювати як незнімна опалубка: надруковані оболонки лишаються в конструкції, а навантаження несе залізобетон у порожнинах стіни. Це не загальне правило для друкованих стін, а спосіб закрити ряд специфічних задач. Під час заливання бетон тисне на оболонки, тому їх перевіряють на цей тиск, а заливають поступово. Під час заливання люди не стоять уздовж оболонки: вона може розкритися.

Є кілька способів армування

• Стрижні, встановлені заздалегідь або в залишені порожнини. Найближче до звичного залізобетону.
• Сітка між шарами. Її кладуть під час друку, а це вимагає втручання людини або механізму.
• Кабель чи волокно, що подаються разом із соплом. Переважно предмет досліджень і спеціальних систем.
• Армування після друку. Отвори свердлять після друку й заповнюють розчином зі стрижнями.
• Фібра в суміші. Зазвичай стримує тріщини. Замінити арматуру може лише там, де це підтверджено розрахунком за нормами для фібробетону.

Спосіб обирають до друку разом із маршрутом сопла.

Окремі вироби мають власні вимоги

На деякі вироби є окремі стандарти. Наприклад, для первинних мобільних укриттів діє ДСТУ 9329:2025: він задає не лише товщину, а й армування, перевезення та випробування готового виробу. Тому надрукована стіна потрібної товщини сама по собі не робить об’єкт укриттям.

Що не надрукує машина

Смузі потрібна опора знизу. Невеликі напуски й арки можливі, якщо їх перевірено, а решту вирішують інакше:

• Над прорізами потрібна перемичка, готова або встановлена під час друку.
• Перекриття й покрівля зазвичай виконуються окремо, наприклад збірними плитами чи монолітом.
• Основа для першого шару. На майданчику це фундамент або плита, у цеху рівна площадка чи піддон. Нерівність основи доводиться компенсувати першими шарами.

Ці роботи виконують інші бригади, тому їх треба узгодити з графіком друку.

Елемент із цеху має пережити підйом і перевезення. Вузли для цього розраховують і закладають у виріб заздалегідь, а піднімають виріб лише тоді, коли він набрав потрібну міцність. Під вантажем нікого не має бути.

Що вирішити до першого шару

Друкований виріб важко змінювати після затвердіння, тож ці питання треба закрити заздалегідь:

1. Де стоять отвори, перемички, закладні деталі й підйомні вузли?
2. Для будівлі: де проходять електрика, вода й вентиляція?
3. Для стіни з утепленням: яка теплова схема і скільки зв’язків проходить крізь утеплення?
4. Де дозволені паузи для арматури чи закладних?
5. Як виріб підніматимуть і перевозитимуть, якщо його друкують не на місці?
6. Яке оздоблення витримає наш клімат? Вода затримується на виступах шарів і замерзає. Ці виступи також збільшують витрату штукатурки, якщо поверхню вирівнюють, тому порахуйте її заздалегідь.

Відповіді мають бути в кресленнях і в маршруті сопла ще до запуску.

Головне

Друк дає форму, а готовий виріб дають рішення навколо неї. Для лавки їх менше, для будівлі значно більше. Починайте з вимог до виробу й закладайте рішення в маршрут.

Перевірка

1. У схемі незнімної опалубки що несе основне навантаження? а) Друковані шари; б) залізобетон у порожнинах; в) штукатурка.

2. У стіні запроєктовано проріз завширшки 1,2 м. Що найімовірніше доведеться передбачити? а) Перемичку; б) вдвічі ширше сопло; в) другий принтер.

3. Що найважче виправити, коли виріб уже затвердів? а) Колір фарби; б) розташування порожнин і закладних; в) упаковку.

4. Що може вимагати окремий стандарт на виріб, крім товщини стін? а) Лише маркування; б) зокрема, випробування готового виробу; в) лише сертифікат на цемент.

5. Коли можна піднімати панель, надруковану в цеху? а) Одразу після друку; б) коли вона набрала розрахункову міцність для підйому; в) коли висохла поверхня.

Показати відповіді

1 б, 2 а, 3 б, 4 б, 5 б.

Де почитати більше

• Kloft та ін., 2020. Стратегії армування в 3D-друку бетоном, англ.
• Marchment, Sanjayan, 2020. Метод армування сіткою, англ.
• Khanverdi та ін., 2025. Випробування повнорозмірних друкованих стін, англ.
• AlBalkhy та ін., 2024. Мотиви й перешкоди для друку на майданчику і в цеху: огляд 48 джерел, вільний доступ, англ.
• Реєстр законодавчих і нормативних актів на порталі ЄДЕССБ: зліва можна обрати тип документа, зокрема державні будівельні норми й стандарти.
• ISO/ASTM 52939:2023: каталог ISO, стандарт платний, англ.