Построили первый 3D-печатный бетонный мост без арматуры
Группа инженеров и дизайнеров из Швейцарии, Великобритании и Австрии спроектировали и построили в Венеции первый 3D-печатный бетонный мост, созданный без использования арматуры и строительного раствора. Он состоит из нескольких десятков отдельных блоков из бетона, напечатанных на 3D-принтере и объединенных в арки подобно классическим арочным мостам, собранным из вуссуаров. Описание моста и процесса его строительства доступны на сайте проекта. Традиционно бетонные конструкции, такие как здания и мосты, строятся с применением арматуры — сети стальных прутьев внутри бетона, увеличивающих его прочность на растяжение и изгиб. Использование железобетона позволяет закладывать в конструкцию разные типы напряжений и дает проектировщикам большую свободу действий, например, в случае с мостами это позволяет строить длинные пролеты.
Однако исторически мосты, арки и другие конструкции со сводами строили иначе, используя вуссуары — клинообразные камни. Собирая их в дугу, строители создавали конструкцию, которая способна удерживать себя в таком положении самостоятельно, распределяя нагрузку от верхних камней к основанию. Группа специалистов из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, Архитектурного бюро Захи Хадид, компаний incremental3D и Holcim, а также нескольких других организаций, построили в Венеции первый в мире мост из бетона, напечатанный на 3D-принтере и не использующий армирующие элементы. Мост предназначен для пешеходов и имеет размеры 16 на 12 метров и максимальную высоту 3,5 метра. У моста необычная конструкция: он состоит из нескольких сводов и имеет пять входов. Максимальная длина пролета составляет чуть больше 15 метров.
Перед строительством моста проектировщики смоделировали нагрузки на его элементы и составили набор из 53 вуссуаров. После этого они напечатали вуссуары на бетонном 3D-принтере, причем принтер во время печати менял наклон плоскости слоев, чтобы нагрузка на них приходилась в перпендикулярном направлении. После печати строители собрали на месте (в саду Маринаресса на территории Венеции) стойки, а затем начали раскладывать на них вуссуары, прокладывая между ними мягкие неопреновые листы, которые равномерно распределяют нагрузку по торцам бетонных элементов. Внизу вуссауры установлены на металлические поддерживающие элементы, а внутри моста расположены деревянные ступени. Создатели моста отмечают, что на печать всех элементов ушло 84 часа, а их суммарная масса составляет 24,5 тонны.
Специалисты отмечают, что такая конструкция позволяет сравнительно легко разобрать мост и пересобрать его на новом месте. Мост будет находиться в саду до ноября 2021 года, когда будет окончена Венецианская биеннале, в рамках которой он выставляется. Это не первый проект инженеров из Швейцарской высшей технической школы Цюриха по улучшению строительства из бетона. До этого они разработали мягкую и даже вязанную опалубку, позволяющую создавать сводные конструкции сложной формы. Помимо бетона для 3D-печати мостов применяют и металл: на днях первый подобный мост открыли в Амстердаме.
