نمایش چکیده فارسی

Synergy of 3D Concrete Printing and Industrialized Construction: An Integrated Framework for Material Optimization, Structural Performance, and Sustainability in the Building Industry

Fatemeh Gharehchamani1

Abstract :
As one of the largest consumers of resources and producers of greenhouse gases, the construction industry faces mounting pressure to redefine its production paradigms. In this context, 3D concrete printing (3DCP)—an additive manufacturing technology—and Engineered Cementitious Composites (ECC)—materials characterized by high tensile ductility—have each garnered significant research attention. However, the intersection of these two fields, particularly within the framework of sustainable industrialization, has received limited systematic investigation. This study aims to explore the synergy between 3DCP and ECC within the context of sustainable industrialization, specifically addressing how material and process parameters can be optimized to align with both industrialization requirements and sustainability criteria. A mixed-method systematic review was conducted, employing a combined bibliometric and qualitative approach. Searches were performed across the Scopus and Web of Science databases for the period 2015–2026; following a screening process based on the PRISMA 2020 guidelines, 45 articles were selected for inclusion. Bibliometric analysis was carried out using CiteSpace and VOSviewer software, while a qualitative content analysis of 12 key articles was performed using a directed coding approach. The findings indicate that columns printed using low-carbon ECC—containing 1% polyethylene fibers—can achieve a compressive strength of 50.67 MPa (surpassing that of conventional reinforced concrete columns) while simultaneously significantly reducing environmental impact. However, mechanical anisotropy, weak interlayer bonding, and the absence of an automated reinforcement strategy constitute critical, system-level limitations. Furthermore, a bibliometric analysis revealed that industrialization —as a distinct research cluster linked to the clusters of materials and sustainability—is absent from the field s conceptual map. Ultimately, the synergy between 3DCP and ECC is less a materials issue and more a systems engineering challenge; it requires an integrated framework for the co-design of materials, processes, reinforcement, and life-cycle assessment.

Keywords : 3d concrete printing engineered cementitious composite (ecc) industrialization of construction low carbon materials sustainable additive manufacturing


زبان مقاله : انگلیسی
محور مقاله : مهندسی عمران و توسعه پایدار
محل انتشار : چهارمین کنفرانس بین المللی پژوهش های کاربردی در مهندسی عمران، معماری و شهرسازی
آدرس وب سایت کنفرانس : icarcau.com
کد IOI مقاله : ABKD-ACAACC
لینک مستقیم مقاله : https://isnac.ir/ABKD-ACAACC
نمایش چکیده فارسی : https://isnac.ir/SA/ABKD-ACAACC

سایر مقالات محل انتشار
  1. بررسی نقش ظرفیت اکولوژیکی شهری در تحقق عدالت فضایی و محیط‌زیستی
  2. الومینیوم اکسید ونقش ان بر پخت کلینکر
  3. Adaptive Integrated Land Management Framework (AILMF): A Data-Driven Model for Optimizing Land Uses in Iran s Arid and Semi-Arid Regions
  4. An insight into the Iranian garden design (A Nexus of Social Interaction, Cultural Exchange)
  5. تحلیل راهبردهای طراحی فضاهای سبز پایدار در پارک‌های حاشیه شهری و نقش مدیریت شهرداری در تحقق پایداری زیست‌محیطی
  6. بررسی اهمیت ادراک بصری در کالبد شهری با رویکرد معماری پایدار
  7. بررسی نقش فناوری نانو و مدل سازی اطلاعات ساختمان در مدیریت تدارکات در پروژه‌های ساخت و ساز برای دستیابی به اهداف توسعه پایدار
  8. بررسی رویکردهای نوین در طراحی ساختمان های موقت پایدار برای مناطق پس از جنگ در استان قم.
  9. بستر سازی مناسب در طراحی فضاهای کودک محور برای ارتقا خلاقیت
  10. بررسی میزان صرفه جویی زمانی ناشی از کاربرد فناوری پیش ساختگی در ساختمان سازی
  11. تدوين مولفه هاى كالبدى در ارتقاى سرزندگى محيطى در فضاهاى باز و بسته (مطالعه موردى: مجتمع هاى تجارى-تفريحى)
  12. مدیریت دمایی و کنترل ترک خوردگی بتن حجیم در سازه‌های هیدرولیکی؛ مطالعه موردی پروژه جمع آوری آب‌های سطحی و کنترل سیلاب معدن مس سونگون
  13. Zero-Carbon Architecture Strategies: Vernacular Insights in Iranian Hot Arid Climate
  14. بهینه‌سازی چندهدفه سایه‌بان‌های پنجره با رویکرد تقابل نور روز و مصرف انرژی در اقلیم گرم و خشک (مطالعه موردی: ساختمان‌های اداری اصفهان)
  15. بررسی نقش اصول بیوفیلیک در طراحی مدارس ابتدایی با هدف ارتقای خلاقیت کودکان