Технологии будущего: дома будут строить роботы

Ученые Архитектурно-строительного института кафедры «Строительное производство и теория сооружений» Южно-Уральского государственного университета получили патент на способ изготовления железобетонной блок-комнаты. Сейчас цельнолитые комнаты изготавливают на крупных заводах ЖБИ, однако уральские ученые предложили принципиально новый подход: производить бетонные комнатные блоки прямо на стройплощадке.

«Простыми словами можно сказать так: мы погрузили в автотранспорт комплектующие к нашей мобильной установке, привезли на строительную площадку, смонтировали каркас, закрыли его от дождя и снега и получили мини-железобетонный заводик, – рассказывает один из авторов изобретения Андрей Овчинников. – Как в компьютерной игре Minecraft, практически у нас то же самое. Нет затрат на транспортировку готовых бетонных комнат, экономия на рабочей силе: специалисты, которые производят блоки, сами же их монтируют. Данная технология предусматривает в дальнейшем автоматизацию, а затем и роботизацию».

Новая технология позволит производить сборно-монолитную комнату размером четыре на шесть метров. В зависимости от проекта можно менять конфигурацию, передвигать стены, менять их толщину. Мобильная установка сконструирована так, что происходит послойное наращивание стен. При этом челябинские ученые разработали принципиально новое направление в строительстве. В мире известен метод скользящей опалубки. Это опалубочная система, которая постоянно находится в движении и перемещается вверх, оставляя за собой готовый железобетонный элемент конструкции здания.

«А у нас наоборот, опалубочная система всегда остается на своей проектной отметке, и по мере послойной укладки бетонной смеси и набора прочности опускается готовый железобетонный элемент, – объясняет Андрей Овчинников. – Наша технология подходит как для надземного, так и для подземного строительства. Например, можно строить паркинги, подземные хранилища для токсичных отходов, бункеры – любые объекты глубиной до 100 метров».

Изобретение позволит существенно снизить себестоимость строительства. Ученые уже сравнили: цена квадратного метра в 16-этажном панельном доме сейчас составляет 38 тысяч рублей. Такой же дом, собранный из блок-комнат по предложенному способу, обойдется в 24 тысячи за квадратный метр. В лаборатории кафедры «Строительное производство и теория сооружений» ЮУрГУ разработчики собрали научно-исследовательскую установку, которую назвали в честь профессора Станислава Георгиевича Головнева.

«Это работа всей кафедры, – говорит заведующий лабораторией, старший преподаватель Тагир Хафизов. – Представьте себе: из пустоты вынесли мыслеобраз, а из мыслеобраза построили первую - каких не было на нашей планете - научно-исследовательскую установку. И вот она уже в металле. И на этой установке начали проводить исследования в разных направлениях. Проведены сотни опытов для того, чтобы подойти к блок-комнатам».

По словам ученых, сейчас в России в строительной отрасли используются технологии 70-80-х годов прошлого века, либо применяются технологии, взятые из-за рубежа. Отечественные специалисты готовы представлять свои разработки. В ближайшее время авторский коллектив из ЮУрГУ начнет испытания своей установки при экстремально низких температурах, чтобы можно было строить в условиях Урала и Сибири. 

Кроме того, создатели новой технологии планируют организовать производство мобильных установок, чтобы люди в разных регионах России могли строить быстро, качественно и недорого. 

Ученые провели фундаментальную работу: придумали, запатентовали, испытали сотню образцов, изготовленных на научно-исследовательской установке, а также показали, как все это работает. Теперь дело осталось за малым – смонтировать экспериментально производственную мобильную установку и внедрить разработку в реальную жизнь.

О достижениях уральских ученых опубликованы статьи в научных изданиях и получены авторские патенты.