Инженерный корпус армии США (USACE) разработал и запатентовал технологию 3д печати бетоном, которая обеспечивает высокую прочность конструкции, необходимую для строительных работ.

3д печать существует уже более 30 лет и при этом становится все совершеннее: появляются новые технологии, устройства и материалы. Не отстает от прогресса и USACE, используя инновации для быстрого строительства зданий. Однако до сих пор существенным ограничивающим фактором было требование о применении бетона. Дело в том, что он не является однородным по своей природе, включая в свой состав множество компонентов, которые делают его прочнее. К сожалению, из-за этого он имеет высокую склонность к забиванию машин.


Хорошо, что американская армия изобрела бетонный композит, состоящий из комбинации твердых материалов, воды и различных жидких примесей. Первые включает в себя заполнитель, крупный и мелкий песок, связующее вещество, глинистую примесь, примесь летучей золы и диоксида кремния. Заполнитель, крупный и мелкий песок присутствуют в соотношении приблизительно 1:1:1, в то время как примесь глины, летучей золы и диоксида кремния присутствуют в количествах приблизительно 1.5%, 10% и 5% соответственно. Эта твердая смесь может быть предварительно упакована для последующей комбинации с водой и жидкими примесями на месте для 3д печати.

Жидкие добавки включают в себя вещество для контроля потока, пластификатор, ускоритель и добавки, уменьшающие усадку. Вещество для контроля потока удерживает реологию (деформация и текучесть) напечатанной бетонной композиции, изменяя ее вязкость. Добавка пластификатора позволяет уменьшить количество воды, используемой в материале. Усадочная восстанавливающая добавка уменьшает растрескивание и усадку композиции во время сушки, тогда как добавка ускорителя уменьшает установленное время и увеличивает прочность. К тому же, пользователи могут внедрять сетку между слоями печатной бетонной композиции для усиления или стабилизации структуры.