DESIGN AND MODELING

Digital traceability of material and work quality in construction via IoT sensors and distributed ledger technologies with an emphasis on immutability of work logs and interaction transparency

Authors

  • Artyom A. Nadiozgkin National Research Moscow State University of Civil Engineering, 129337, Moscow, Yaroslavskoe shosse, 26
  • Vladislav Yu. Kolyaskin National Research Moscow State University of Civil Engineering, 129337, Moscow, Yaroslavskoe shosse, 26
  • Daniil A. Solyanikov National Research Moscow State University of Civil Engineering, 129337, Moscow, Yaroslavskoe shosse, 26
  • Anton A. Philippov National Research Moscow State University of Civil Engineering, 129337, Moscow, Yaroslavskoe shosse, 26
  • Azat R. Samigullin National Research Moscow State University of Civil Engineering, 129337, Moscow, Yaroslavskoe shosse, 26

How to cite

GOST Nadiozgkin A. A., Kolyaskin V. Y., Solyanikov D. A., Philippov A. A., Samigullin A. R. Digital traceability of material and work quality in construction via IoT sensors and distributed ledger technologies with an emphasis on immutability of work logs and interaction transparency // STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY. 2025. Vol. 69. No. 9. P. 103-113.
APA Nadiozgkin, A. A., Kolyaskin, V. Y., Solyanikov, D. A., Philippov, A. A. & Samigullin, A. R. (2025). Digital traceability of material and work quality in construction via IoT sensors and distributed ledger technologies with an emphasis on immutability of work logs and interaction transparency. STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY, 69(9), 103-113.

Abstract

The study addresses data fragmentation and insufficient transparency of quality control in construction by proposing a model for digital traceability of materials and works based on the synergy of IoT sensors and distributed ledger technologies(DLT), with a focus on the immutability of logs and automated event verification. The aim is to quantitatively assess the effect of moving from discrete paper-based control to continuous objective monitoring and consensus-based data recording that minimizes the risk of errors and disputes. The methodology includes the development of a three-tier platform: the IoT layer(embedded concrete temperature/humidity sensors with LoRaWAN, RFID tags and mobile readers for material batches), the processing layer(gateways, anomaly filtering, normalization), and a permissioned DLT based on Hyperledger Fabric with smart contracts that verify compliance with SNiP/GOST and contractual conditions before committing transactions; the empirical base is a pilot on three projects(residential complex, industrial shop, transport facility) and a control group, with statistical testing via descriptive statistics, correlation–regression analysis, and the t-test to evaluate the significance of differences. The results show dramatic improvements: the mean deviation of curing temperature decreases from 3,14 °C to 0,53 °C, critical violations from 11,7 to 1,9 per 1,000 m³, and detection time from 8,45 h to 0,12 h; at incoming material inspection, document checking time is reduced from 25,5 to 1,3 minutes, the share of detected nonconformities rises from 1,82% to 4,15% due to automated verification, and labor input falls from 42,5 to 2,2 person-hours per 100 batches, The immutable digital work log shortens dispute resolution time from 14,5 to 0,8 days, eliminates data discrepancy incidents(from 21,3 to 0 per 1,000 records), and reduces administrative costs from 7,8% to 1,2% of engineering and technical personnel payroll. The composite effect is a reduction in direct defect-correction costs by an average of 4,7% of project value and a projected 8-11% shortening of construction duration by eliminating downtime and transactional losses. Conclusion: integrating IoT and DLT creates a trusted lifecycle «digital trail», shifts control from reactive to proactive, and is economically justified for scaling, with further integration into BIM and predictive analytics.

Keywords

digital traceability IoT distributed ledger immutable work log quality control

References

Головнев С.Г. Обеспечение качества и безопасности возводимых зданий средствами строительных технологий// Архитектура и строительство Москвы. 2006. Т. 526-527. № 2 3. С. 45-48.

Дмитриев А.С., Квитко А.В. Проблемы контроля качества работ в современном строительстве// Научно-исследовательские публикации. 2015. № 1(31). С. 78-83.

Докучаев Д., Трощинский Е., Курочкин А. Пример решения задачи прослеживания материала на машиностроительном предприятии// САПР и графика. 2009. № 8(154). С. 73-78.

Екимовская ВА, Жабицкий МГ. Разработка системы для цифрового инженерно-строительного контроля с возможностью валидации текущего состояния по отношению к проектному на основе объективных визуальных данных// Международный журнал открытых информационных технологий. 2024. Т. 12. № 8. С. 76-83.

Исса А.Х. Интеллектуальная система организации и управления качеством продукции в промышленности строительных материалов: дис.... канд. тех. наук. Баку, 2000.

Киценко Д.П. Цифровой контроль качества строительных работ// Дни студенческой науки // Мат. науч.-тех. конф. по итогам науч.-исслед. работ студ. филиала НИУ МГСУ в г. Мытищи. М., 2023. С. 111-113.

Корвегина О.Э. Оценка системы контроля и управление качеством материалов и изделий в строительстве// Севергеоэкотех 2016: мат. ХVII Межд. мол. науч. конф. В 6-ти частях. 2016. С. 158-161.

Лобков С.В., Варламова Л.Н., Миллер О.В. Обеспечение надежности зданий и сооружений в период эксплуатации важная задача в области промышленной безопасности// Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов: сб. науч. ст. Под ред. В.Н. Фрянова. 2013. С. 253-256.

Ляшенко А.Ю. Цифровые технологии в строительстве// Современные прикладные исследования: мат. VII Всерос.(Национ.) науч.-прак. конф. В 2-х т. Новочеркасск, 2023. С. 236-241.

Меркулов Д.В. Автоматизация радиоволнового неразрушающего контроля качества строительных материалов и изделий средствами экспертной системы: дис.... канд. тех. наук. Воронеж, 2004.

Мухин И.Н. Разработка методов повышения надежности и эффективности информационно управляющих систем интеллектуальных зданий: дис.... канд. тех. наук. М., 2007.

Низин Д.Р., Низина Т.А., Спирин И.П., Паршина С.В. Основные преимущества использования датчиков для мониторинга температуры и влажности поверхностей строительных конструкций// Основы экономики, управления и права. 2022. № 3(34). С. 32-36.

Николаев А., Кудряшова Н., Козлова П. Цифровизация строительства: от проектирования до эксплуатации. Неделя «Техэксперт»// Стандарты и качество. 2024. № 6. С. 14-19.

Полянская В.А. Перспективы применения ИИ в автоматизированной проверки соответствия строительной документации нормативным требованиям// Инновационные технологии: мат. 6-й Межд. науч.-тех. конф. Бургас, 2025. С. 169-173.

Романенко Е.Ю., Викторова Л.И., Сокиренко Л.В., Богатырева Е.В. Качество строительной продукции залог эксплуатационной надежности зданий и сооружений// Интернет-журнал «Науковедение». 2012. № 4(13). С. 198.

Issue

Section

DESIGN AND MODELING

Metrics

228 views
0 downloads
Want to publish with us?
Submit an article

Machine-readable metadata

Similar Articles

1 2 3 4 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.