Ученые из Кембриджа построили умную 3D-печатную бетонную конструкцию со встроенными датчиками

Автор: Елена
30.07.2023, 17:42

Работая с частными промышленными предприятиями, Кембриджский университет сделал еще один шаг вперед в развитии технологии 3D-печати, построив всего за час инфраструктурную единицу из бетона, которая оснащена датчиками для самоконтроля, а в будущем и технологиями самовосстановления.

Есть такие фрагменты гражданского строительства, которые не особо заметны глазу и не имеют впечатляющий вид, однако, они являются продуктом очень сложной и серьезной инженерной разработки и выполняют реальные и жизненно важные функции. Одним из таких объектов можно назвать напорную стенку – это подпорная конструкция с отверстием, обычно устанавливаемая в устье водостока или водопропускной трубы. Она предназначена для закрепления водопропускной трубы и предотвращения размывания насыпи вокруг нее проточной водой, а также для обеспечения структурной поддержки мостов и дорог.

Исследователи из Кембриджа недавно установили на A30 в Корнуолле новую напорную стенку, построив ее с помощью роботизированного манипулятора 3D-принтера, укладывающего слои быстротвердеющего бетона. Во время печати стенки во влажный еще бетон были встроены беспроводные датчики для передачи данных о температуре, деформации, давлении, влажности, удельном электрическом сопротивлении и электрохимическом потенциале.

Особый интерес представляла температура, потому что быстротвердеющий бетон выделяет много тепла, которое может повредить оголовок по мере его затвердевания и отверждения. Это важно, потому что в новой конструкции не используется обычный стальной арматурный каркас.

Целью эксперимента, проводимого профессором Абиром Аль-Таббаа из инженерного факультета Кембриджского университета, является использование датчиков и цифрового моделирования для оценки стабильности 3D-печатной структуры, чтобы сделать ее более рентабельной и привлекательной для строительной промышленности.