Исследователи определили оптимальный набор параметров для 3D-печати огнестойких бетонных стен

Главный вывод их исследования заключается в том, что ключевую роль в предотвращении пожаров играет плотность стен. Кроме того, чтобы сделать 3D-печатные дома максимального огнестойкими команда предложила использовать в качестве изоляции минеральную вату Rockwool.

По словам ученых, огнестойкость 3D-печатных стен зависит от множества факторов, в числе которых состав материала, плотность, толщина элементов, а также их конфигурация и используемая теплоизоляция. В рамках своего исследования инженеры разработали подходящие конечно-элементные модели для изучения процессов теплопередачи, а их проверка показала хорошее соответствие с данными огневых испытаний. С помощью программного комплекса для прочностных расчетов ABAQUS был проведен обширный параметрический анализ методом конечных элементов для десяти различных конфигураций печатных стен с пятью различными плотностями.

Значительное улучшение пожарных характеристик было выявлено при увеличении плотности материала и толщины печатных стен. При этом сплошная стена показала лучшие характеристики по огнестойкости по сравнению с пустотными стенами, а использование каменной ваты (ROCKWOOL) для заполнения пустотелых панелей значительно улучшает их огнестойкость, позволяя им продержаться до пяти часов при высоких температурах и сохранить до 45% своей массы.

Выводы исследователей изложены в работе "Fire performance of innovative 3D printed concrete composite wall panels – A Numerical Study".