Молодой преподаватель КубГТУ основал свой стартап, предложив печатать «рисово-бетонные» строительные конструкции не целиком, а отдельно.

Сегодня аддитивными технологиями никого не удивишь. Собранные с помощью 3D-принтера необычные здания и сооружения прочно входят в нашу жизнь, хотя еще пару лет назад человек, незнакомый со строительной сферой, говоря о печати домов, мог представить себе, разве что, напечатанное на листе А4 четырехугольное здание с заостренной крышей.

Теперь же технологий 3D-печати – хоть отбавляй. Напечатать здание можно послойно, с помощью струйного моделирования или лазерного спекания порошковых материалов. Ученые по всему миру придумывают все больше и больше технологий, а все для того, чтобы облегчить работу строителям, позволив им выполнять задачи быстрее, эффективнее и, главное, безопаснее.

На скорую руку – не годится

Удалось создать свой собственный метод печати и краснодарским специалистам. Выпускник, а ныне преподаватель кафедры производства строительных конструкций и строительной механики Кубанского гостехнологического университета Глеб Самандасюк под руководством своего научного руководителя, кандидата технических наук, доцента Сергея Удодова разработал собственную технологию производства стеновых блоков с помощью 3D-принтера, которая позволит создавать самые необычные и, главное, прочные конструкции для индивидуальных жилых строений.

– Главное преимущество нашей технологии в том, что она убирает недостатки другой – индустриальной, связанной с производством несущих конструкций с помощью промышленного 3D-принтера непосредственно на самом строительном объекте. При индустриальном методе, например, невозможно вести работу непрерывно: установленный на объекте принтер не может производить печать при плохих погодных условиях. Наша же технология подразумевает постоянное производство без оглядки на какие-либо обстоятельства, – рассказал стартапер.

Технология кубанских ученых предполагает не полную, а частичную печать, оттого и называется она «сборно-аддитивная». Заказчикам предлагается производить не целые готовые конструкции, как например, стены или перекрытия, а отдельные стеновые блоки, которые уже потом можно будет собрать на строительном участке в готовое архитектурное произведение.

Разрезать, чтобы собрать

На практике работает это следующим образом: чтобы собрать целое здание, строители «разрезают» дом на отдельные блоки, сегменты, после чего производят эти элементы на 3D-принтере и только потом отвозят на строительный участок. Там бригада рабочих приступает к сборке строительного сооружения, имея на руках всю необходимую документацию, включая требования заказчика к будущей постройке.

– Строители складывают сооружение, закрепляя его с помощью монтажного раствора. Образующиеся при сборке технологические пустоты в получаемых конструкциях они заливают необходимым изоляционным материалом – это может быть пенополиуретан или теплоизоляционный пенобетон – который и превратит наши элементы в готовую монолитную структуру, – сообщил автор проекта.

Еще одно преимущество сборно-аддитивной технологии – в возможности контролирования качества будущего сооружения на моменте производства каждой из его конструкций. Говоря проще – нам не придется убеждаться в качестве сооружения, построенного с использованием 3D-принтера, зная о том, что каждая из его деталей была, во-первых, отдельно произведена, во-вторых, оценена и проверена экспертами перед транспортировкой на участок.

Рисово-бетонная «каша»

Конечно, во многом прочность сооружений и конструкций зависит и от качества используемой строительной смеси. Как отметил автор сборно-аддитивной технологии печати, хорош тот бетон, что выдерживает несущие конструкции до полного затвердевания. Поразительно, но в ходе работы над своим проектом кубанским ученым удалось создать еще и собственную технологию производства бетонной смеси для 3D-принтеров.

Специалисты решили использовать в качестве одного из основных материалов отходы рисовой промышленности – шелуху. Таким образом, они предложили еще одно инновационное решение, полезное преимущественно для нашего края.

– Кубань является лидером по производству риса в России. Но, конечно, как и у любой другой промышленной отрасли, рисовая обладает рядом недостатков. Один из них – загрязнение окружающей среды большим количеством отходов. Шелуху от риса невозможно утилизировать: ее нельзя сжигать или использовать в качестве удобрения, именно поэтому большинство отечественных производителей просто складируют ее в огромных количествах. Мы же нашли способ применения шелухи в качестве одного из компонентов бетонной смеси и, по сути, сделали производство риса безотходным, – рассказал «Кубанским новостям» Глеб Самандасюк.

Кубанские ученые предлагают утилизировать продукт и переработать его в фибру. Это позволит улучшить стойкость материала и сделать его более прочным.

Таким образом, всего одним проектом специалистам КубГТУ удалось закрыть одновременно две проблемы, предложив уникальную технологию производства бетона и использования принтера для печати строительных конструкций.

Преподаватель-предприниматель

В 2022 году Глеб Самандасюк выиграл грант в размере 1 млн рублей на реализацию своего проекта. За два года ему удалось, во-первых, получить статус преподавателя, а во-вторых, создать свое юрлицо и учредить собственную строительную компанию, которая и занимается возведением зданий исключительно по созданной основателем технологии.

Однако до сих пор проект не получил патент. За несколько лет существования и реализации идеи аналогичная технология уже получила признание и была использована многими профессионалами по всему миру. Эта технология получила название «Префаб».

– На момент продумывания концепции нашей идеи на рынке не было ничего подобного. Это сейчас аналогичному методу строительства уже третий год. Аддитивные технологии развиваются с невероятной скоростью: чтобы что-то предложить и получить на «это что-то» патент, нужно действовать быстро. Мы же не хотели и не хотим до сих пор оформлять документы на наши технологии на скорую руку только для того, чтобы стать обладателями прав на очередные, грубо говоря, никому не нужные продукты интеллектуальной собственности. Мы работаем в своем темпе, трудимся, в том числе над реализацией других идей, аналогов которым на данный момент нет, – отметил молодой преподаватель.

Работать над технологией Глеб начал еще в 2021 году, когда перешел на 3 курс и выбрал для себя направление, связанное с углубленным изучением свойств строительных материалов и технологий их производства. Тогда же студент КубГТУ оказался в единственной на юге России лаборатории, оснащенной 3D-оборудованием и расположенной на территории именно высшего учебного заведения.

В ходе работы с принтером Глебу и его научному руководителю и пришла идея печатать строительные конструкции не целиком, а отдельно. И вот уже спустя год автор технологии получил грант на реализацию своего проекта, а после и вовсе основал свой стартап и занялся научной деятельностью, вероятно, для воплощения в жизнь не менее уникальных идей.

Источник