Vandaag presenteert de TU Eindhoven een grote 3D-betonprinter aan de wereld, met een drukbezocht congres. De printer is onderdeel van onderzoek dat zich richt op het perfectioneren van het proces en het printen met verschillende soorten beton. Maar daar houdt het niet op: ‘We willen beton 'smart' maken.’
In een laboratorium van de faculteit Bouwkunde is een 3D-printer gebouwd, een stellage van 12 x 5 x 4 m, waarbij een grote slede in de lengterichting (x) kan bewegen. Op de slede beweegt de printkop verder in de y- en z-richting. In een menginstallatie wordt het cement vloeibaar gemaakt en een pomp duwt de grijze pasta door een slang naar de printkop. Daar komt het cement uit de spuitmond als tandpasta uit de tube. ‘Om het printproces structureel te verbeteren gaan we een model ontwikkelen dat vooraf kan voorspellen wat bij een bepaalde betonsoort de ideale procesparameters zijn’, zegt prof.dr.ir. Theo Salet, hoogleraar Structural Design.
Meer soorten beton
Zo gaat het voor één enkel materiaal; de onderzoekers willen ook gaan kijken wat de beste manier is om twee of meer soorten beton in één product te verwerken. ‘Voor de hand ligt het om dat te doen met meerdere spuitmonden, pompen en mengkamers. Maar misschien kunnen verschillende materialen wel achter elkaar door één slang, als we heel precies kunnen voorspellen hoe de mengsels zich daar gedragen’, zegt Rob Wolfs MSc, één van de twee promovendi die met de betonprinter werken.
Zonder bewapening
Materialen zijn sowieso een belangrijke component van het onderzoek. Wie beton gaat printen, moet het doen zonder bewapening, de stalen staven die een betonnen structuur hun treksterkte geven. Het beton moet dus op een andere manier bestand worden gemaakt tegen trekkrachten. De belangrijkste kandidaat daarvoor is het toevoegen van kleine vezels aan het beton, zoals dat bij kunststoffen ook gebeurt.
Smart beton
Het 3D-printen van beton laat nieuwe wensen in vervulling gaan. Salet: ‘Denk bijvoorbeeld aan het neerleggen van verschillende soorten beton op verschillende plaatsen. Bijvoorbeeld doorsnee beton op de ene plek, en ultrasterk beton waar dat nodig is.’ En nog een stapje geavanceerder: in de toekomst voorziet Salet een bouwplatform waar een bewegende slagroomspuit het beton neerlegt, terwijl een pick-and-place-robot er sensoren en andere elektronica in aanbrengt. ‘We willen beton smart maken.’
Een voorbeeld van een betonprinter. De techniek uit de VS heet Contour Crafting.
Foto's: Rien Meulman
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.