Barierę dla rozwoju technologii druku 3D betonem stanowi w Polsce brak odpowiednich przepisów prawnych, norm i wytycznych. Chcąc zmienić ten stan rzeczy, warto sięgnąć po doświadczenia Chin. To światowy lider standaryzacji procesów i metod związanych z badaniem mieszanek wykorzystywanych w technologii druku 3D.
Fot. © tiero – stock.adobe.com
Technologia druku 3D betonem, mimo że obiecuje rewolucję w budownictwie, nie osiągnęła jeszcze w Polsce poziomu standaryzacji, który pozwalałby na wykonywanie obiektów w tej technologii. W naszym kraju nie istnieją jasne uwarunkowania prawne – przede wszystkim ze względu na ograniczenia związane z użyciem nowego rodzaju betonu stosowanego do druku 3D – umożliwiające tworzenie konstrukcji z tego materiału. Aby mógł u nas powstać pierwszy na świecie zbiornik na wodę wydrukowany w technologii 3D, wykorzystano m.in. procedurę dopuszczenia do jednostkowego zastosowania materiału budowlanego [1]. Brakuje także jednolitych europejskich lub krajowych norm i wytycznych, które regulowałyby procesy związane z metodyką badania mieszanek i stwardniałego betonu oraz projektowaniem obiektów. Stanowi to istotną przeszkodę dla wdrożenia tej technologii na masową skalę. Kraje członkowskie UE dopiero podjęły działania, których efektem ma być opracowanie odpowiednich regulacji [2]. Dla porównania, w Stanach Zjednoczonych już od kilku lat są dostępne tzw. kryteria akceptacji ICC-ES AC509 [3], przygotowane przez Międzynarodową Radę Przepisów (International Code Council), które umożliwiają wytwarzanie ścian betonowych w technologii druku 3D [4]. A w 2025 r. ma zostać wprowadzona pełnoprawna norma będąca znaczącym rozwinięciem wspomnianych kryteriów akceptacji. Równocześnie komitet F42 ASTM podjął działania, których celem jest opracowanie serii norm badawczych poświęconych oznaczaniu właściwości świeżego i stwardniałego betonu wykorzystywanego w technologii druku.
>>> Wieże turbin wiatrowych w druku 3D
>>> Betonowy zbiornik na wodę pitną w technologii 3D
>>> Pierwszy w Polsce dom z drukarki 3D
Na obecnym etapie mieszanki stosowane w technologii druku 3D, ze względu na swoją specyfikę, nie spełniają wymagań podstawowych norm odnoszących się do produkcji betonów zwykłych [5]. Są to m.in.:
- PN-EN 206+A2:2021-08 Beton – Wymagania, właściwości użytkowe, produkcja i zgodność [6];
- PN-EN 197-1:2012 Cement – Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku [7];
- PN-EN 197-5:2021-07 Cement – Część 5: Cement portlandzki wieloskładnikowy CEM II/C-M i cement wieloskładnikowy CEM VI [8].
W dalszej części artykułu:
Dodatkowe wymagania dotyczące specyfikacji i zgodności betonu wykonywanego w technologii przyrostowej
Zakres normy T/CBMF 184-2022
Badanie właściwości mieszanki betonowej według T/CBMF 184-2022
1. Konsystencja/urabialność mieszanki (ang. flowability/workability)
2. Czas wiązania (ang. setting time)
3. Wytłaczalność/drukowalność (ang. extrudability/printability
4. Czas odpowiedniej urabialności/przydatności mieszanki (ang. printable time)
5. Stabilność geometryczna
6. Wytrzymałość niestwardniałej mieszanki i moduł odkształcalności podłużnej (Younga)
>>> Cały artykuł dostępny jest w numerze 9/2025 miesięcznika „Inżynier Budownictwa”.
>>> Członkowie Polskiej Izby Inżynierów Budownictwa mają dostęp do miesięcznika przez portal członkowski >>>
dr hab. inż. Paweł Sikora, prof. ZUT
Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie Polskie Stowarzyszenie Druku 3D w Budownictwie (PL-3DPC)
dr inż. Szymon Skibicki
Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie Polskie Stowarzyszenie Druku 3D w Budownictwie (PL-3DPC)
prof. dr Guan Lin
Southeastern University of Science and Technology, Shenzhen, Chiny
Literatura
1. Pierwszy na świecie zbiornik na wodę wydrukowany w technologii 3D w Polsce, „Budownictwo, Technologie, Architektura” nr 1/2025, s. 73.
2. R. Wolfs, The status quo of 3D concrete printing: Are we there yet?, „RILEM Tech Lett” nr 8/2023, s. 182–189, https://doi.org/10.21809/
rilemtechlett.2023.197.
3. ICC-ES AC509 – 3D Automated Construction Technology for 3D Concrete Walls.
4. P. Sikora, K. Federowicz, S. Skibicki, M. Techman, M. Hoffmann, A. Ludwiczak-Sarzała, Pierwszy krok w kierunku normalizacji konstrukcji betonowych wykonywanych w technologii druku 3D, „Przegląd Budowlany” nr 5/2024, s. 146–52, https://doi.org/10.5604/01.3001.0054.7216.
5. K. Vasilic, Standardization Aspects of Concrete 3D Printing, „RILEM Tech Lett” nr 9/2024, s. 98–105, https://doi.org/10.21809/
rilemtechlett.2024.201.
6. PN-EN 206+A2:2021-08 Beton – Wymagania, właściwości użytkowe, produkcja i zgodność.
7. PN-EN 197-1:2012 Cement – Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku.
8. PN-EN 197-5:2021-07 Cement – Część 5: Cement portlandzki wieloskładnikowy CEM II/C-M i cement wieloskładnikowy CEM VI.
