Eerste industriële betonprinter in gebruik
In Eindhoven hebben BAM Infra en Weber Beamix een 3D-betonprinter in gebruik genomen. Dit is volgens de bedrijven de eerste industriële productielocatie voor het 3D-printen van beton. De printer gaat delen van gebouwen en constructies maken.
Het nieuwe van deze installatie is dat tegelijk met het beton ook de wapening wordt meegeprint. Wapening zorgt voor extra sterkte bij betonconstructies. Hiervoor is een slimme manier bedacht om een staaldraad mee te laten lopen met de spuitmond die het beton deponeert.
Ronde vormen en minder materiaal
Volgens de initiatiefnemers is de tijd rijp voor een industriële productielocatie, waar klanten betonconstructies kunnen bestellen. Voordelen van 3D-betonprinten is dat organische, ronde vormen mogelijk zijn, die lastig met bekisting (de conventionele manier) te vervaardigen zijn. Bij 3D-printen van beton is bekisting dus niet nodig en dat geeft minder afval.
Ook zorgt het 3D-printen ervoor dat constructies met minder materiaal toe kunnen en toch sterk genoeg zijn. Dit gaat gepaard met een lagere CO2-uitstoot, want bij de productie van cement - waar beton mee wordt bereid - komt veel van het broeikasgas vrij. Hoe minder beton dus hoe beter. Een goed voorbeeld hiervan is de fietsbrug die in 2017 werd geprint bij de TU Eindhoven (lees: ‘Betonnen fietsbrug uit de printer’).
Betonprinten wordt populairder
Er zijn al verschillende projecten die een betonprinter gebruiken. Een mooi voorbeeld is De Vergaderfabriek in Teuge, Gelderland, waarvan de bouw momenteel op het punt van beginnen staat. En in april 2018 presenteerden Nederlandse bedrijven op de Salone del Mobile in Milaan een volledig 3D-geprint woonhuis met ronde vormen.
Bij beide projecten is het eveneens Nederlandse bedrijf CyBe betrokken. Dat is al jaren bezig met het printen van gebouwen en betonconstructies op locatie. CyBe was ook betrokken bij het opzetten van het betonprint-onderzoek aan de Technische Universiteit Eindhoven.
Hoe werkt de nieuwe betonprinter?
Het proces begint bij een voorraad droge mortel in een silo. Gaat de machine aan, dan loopt dat droge materiaal uit de silo. Het wordt natgemaakt, waarna een pomp de natte mortel via een slang naar een spuitmond brengt, die vast zit aan een robotarm. Deze werkt nauwkeurig een programma af; alle coördinaten zijn berekend aan de hand van de driedimensionale tekening van de constructie die gemaakt moet worden.
De crux van betonprinten is dat een driedimensionale vorm laagje voor laagje wordt opgebouwd met vloeibaar beton. Doordat de laagjes die op elkaar komen te liggen, nog nat zijn, hechten ze aan elkaar als ze opdrogen. Dit geeft de constructie zijn sterkte.
Onderzoek
BAM en Weber Beamix gaan op de nieuwe productielocatie niet alleen betonconstructies printen, maar ook onderzoek doen naar de beste betonmengsels voor printen en naar de ideale printparameters. Aan het printproces is namelijk van alles in te stellen, zoals de snelheid van de printkop, de grootte van de spuitmond, de laagdikte enzovoort.
Bij het betonmengsel komt het bijvoorbeeld heel nauw dat het niet te nat en niet te droog is. In natte vorm, als een laagje net geprint is, moet het toch al stevig genoeg zijn om meerdere laagjes te kunnen dragen. Als het beton te dun is, zakt het onder dit gewicht in elkaar. Anderzijds moet het wel nog vochtig genoeg zijn, zodat de laagjes goed aan elkaar hechten. Anders valt het bouwwerk na drogen uit elkaar.
BAM en Weber Beamix doen dit betonproject niet alleen. Ook de Technische Universiteit Eindhoven, die veel onderzoek doet op dit onderwerp, en de bedrijven Bekaert, Witteveen+Bos en Van Wijnen zijn betrokken.
Beeldmateriaal BAM Infra
