В данной работе исследуется послойная и блоковая строительная 3Д-печать как аналог традиционным способам строительства, а также определяется эффективность технологии строительной 3Д-печати на примере стоимости, сроков строительства, прочности и теплопроводности. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Исследование отечественных и зарубежных статей и материалов по теме использования строительной 3Д-печати для возведения зданий и сооружений; 2. Составление технологической карты и календарного плана процесса возведения одноэтажных зданий; 3. Проведение испытаний на строительном 3Д-принтере по исследованию влияния пластифицирующих добавок на максимальную высоту печатаемых стеновых блоков; 4. Математическое описание зависимости влияния пластифицирующих добавок на максимальную высоту печатаемых стеновых блоков; 5. Проведение испытаний на прочность и теплопроводность используемой в диссертации смеси для строительной 3Д-печати; 6. Проведение многокритериального анализа строительной 3Д-печати и газоблочного и кирпичного строительства на основе сметы на стеновые конструкции, испытаний на прочность и теплопроводность, а также сроки строительства. Экспериментальные исследования по испытанию смеси для строительной 3Д-печати на прочность и теплопроводность проводились в лабораториях инженерно-строительного института СПбПУ в соответствии с апробированными методиками с использованием сертифицированного оборудования. Технологическая карта возведения стеновых конструкций с применением строительной 3Д-печати производилась на основе личного опыта использования техники по строительной 3Д-печати. Испытания по определению зависимости максимальной высоты стеновых напечатанных блоков от количества пластифицирующих добавок проводились на малогабаритном строительном 3Д-принтере, разработанном лично в рамках выполнения гранта Умник-Технет. Полученные результаты зависимостей использовались при составлении математической модели по прогнозированию максимальной высоты напечатанной конструкции при различном количестве пластифицирующих добавок. Многокритериальный анализ по определению наиболее эффективного способа возведения стеновых конструкций проводился на основе полученных результатов по определению прочностных характеристик и теплопроводности, рассчитанных смет и сроков на возведение стен. В результате работы было доказано, что непрерывная строительная 3Д-печать является наиболее эффективной технологией для возведения стен, как в отношении стоимости и сроков, так и прочностных, и теплопроводных характеристик. Для данной технологии необходим многокритериальный подбор смеси, поскольку используемые добавки влияют на ее характеристики, в основном ухудшая их, но дозированное количество позволяет добиться печатаемого и прочного материала.

This paper examines layer-by-layer and block construction 3D printing as an analog of traditional construction methods, and also determines the effectiveness of construction 3D printing technology on the example of cost, construction time, strength and thermal conductivity. Tasks that were solved in the course of the study: 1. Research of domestic and foreign articles and materials on the use of construction 3D printing for the construction of buildings and structures; 2. Drawing up a technological map and calendar plan for the construction of single-story buildings; 3. Conducting tests on a construction 3D printer to study the effect of plasticizing additives on the maximum height of printed wall blocks; 4. Mathematical description of the influence of plasticizing additives on the maximum height of printed wall blocks; 5. Conducting tests for the strength and thermal conductivity of the mixture used in the dissertation for construction 3D printing; 6. Multi-criteria analysis of construction 3D printing and gas-block and brick construction based on estimates for wall structures, strength and thermal conductivity tests, as well as construction deadlines. Experimental studies on testing the mixture for construction 3D printing for strength and thermal conductivity were carried out in the laboratories of the SPbPU Institute of Civil Engineering in accordance with proven methods using certified equipment. The technological map for the construction of wall structures using construction 3D printing was made on the basis of personal experience in using construction 3D printing equipment. Tests to determine the dependence of the maximum height of wall printed blocks on the amount of plasticizing additives were carried out on a small-sized construction 3D printer developed personally as part of грантаthe Umnik-Technet grant. The obtained results of the dependences were used to develop a mathematical model for predicting the maximum height of the printed structure with different amounts of plasticizing additives. A multi-criteria analysis to determine the most effective method of constructing wall structures was carried out based on the results obtained to determine the strength characteristics and thermal conductivity, calculated estimates and deadlines for the construction of walls. As a result of the work, it was proved that continuous construction 3D printing is the most effective technology for the construction of walls, both in terms of cost and time, as well as strength and thermal conductivity characteristics. For this technology, a multi-criteria selection of the mixture is necessary, since the additives used affect its characteristics, mainly worsening them, but the dosed amount allows you to achieve a printable and durable material.