3D-betonprint kan bidrage til den bæredygtige udvikling

At nedbringe CO2-emissioner fra betonproduktion er afgørende for bygge- og anlægsbranchens grønne omstilling. Beton er det mest anvendte byggemateriale, og derfor er det afgørende, at der fortsat udvikles på området – for vi kan ikke undvære beton som byggemateriale.

 

Netop 3D-betonprint er en af de teknologier, som kan være med til at gøre anvendelse af beton mere bæredygtig. Et af de projekter, der er store forventninger til, er projektet N3XTCON, som har fokus på at udvikle teknologierne til en mere bæredygtig betonanvendelse med 3D-betonprint.

 

 

Projektleder, Thomas Juul Andersen fra Teknologis Institut, har arbejdet med 3D-betonprint igennem flere år og han understreger, at 3D-betonprint er en kompleks teknologi, som kræver ekspertise indenfor flere områder, hvis man skal både forstå og udnytte teknologien til fulde samt opnår de mange gevinster den potentielt medfører.

 

- At arbejde med 3D-betonprint kræver viden inden for særligt betonteknologi, bygningskonstruktion, arkitektur samt robotteknologi. 3D-betonprint adskiller sig desuden fra traditionel betonproduktion, fordi betonen gennemgår flere faser i en printproces og hver fase kræver forskellige egenskaber inden for et relativt kort tidsvindue, forklarer Thomas Juul Andersen og uddyber.

 

- Der er flere aspekter som skal spille sammen. Betonen skal være tilpas flydende til at kunne pumpes, samtidig med, at den skal være tilpas fast til at holde sin form efter ekstrudering. Og så skal den opbygge hurtig styrke til at kunne bære de efterfølgende lag samt sikre en god vedhæftning mellem de printede lag. Sidst, men ikke mindst, så skal den printede beton naturligvis også opfylde øvrige krav, der er ved traditionelle støbninger, såsom styrke, holdbarhed og modstandsdygtighed over for ydre påvirkninger, siger Thomas Juul Andersen.

 

Vigtig grøn mission
Midt i denne teknologiske kompleksitet gemmer 3D-betonprint på et stort uforløst potentiale for at skabe spændende formgivning i arkitekturen samt reducere CO2-emissioner fra byggeriet. Begge dele står højt på ønskesedlen i branchen generelt – men også hos Teknologisk Instituts betoneksperter.

 

 

 

- En af de helt store muligheder for at reducere CO2-aftrykket gennem 3D-betonprint ligger i at printe optimerede konstruktioner med markant reduceret materialeforbrug. Det betyder i praksis, at der kun printes materiale dér, hvor der er brug for det. Derfor er printede konstruktioner typisk ikke massive, men har hulrum, som både sparer materiale, printtid og vægt samt giver mulighed for indlejring af ekstra funktionaliteter, fx akustisk regulering, forklarer Thomas Juul Andersen.

 

For at udnytte potentialet til fulde er det dog nødvendigt, at selve materialets CO-aftryk nedsættes. Indtil videre er udviklingen inden for 3D-betonprint præget af betontyper med højt cementindhold og tilsvarende lavere indhold af sten. Det skyldes, at netop denne sammensætning har vist sig at være mere velegnet til 3D-betonprint på grund af bedre pumpbarhed og overfladekvalitet. Derfor er et af de vigtige fokuspunkter i projektet N3XTCON at nedsætte CO2-aftrykket fra selve materialet, så de anvendte betontyper som minimum følger de seneste landvindinger inden for CO2-reduktion som betonbranchen gør i disse år.

 

Frihed i materialesammensætning
Wilson Ricardo Leal da Silva fra Teknologisk Institut, er en af de førende eksperter i verden inden for 3D-betonprint. Han fortæller om lovende resultater i projektet N3XTCON.

 

 

- I N3XTCON arbejder vi på at skabe større frihed i materialesammensætningen af den beton vi printer med, så den kan produceres lokalt uden at skulle fragtes over større afstande. Helt konkret betyder det, at vi afviger fra de standardiserede forblandede mørtler og i stedet anvender forskellige betonrecepter med fokus på fleksibilitet og bæredygtighed. Vi udforsker bl.a. brugen af forskellige materialer som flyveaske, kalk og ler til delvis erstatning for cement. Herudover har vi særligt fokus på at øge indholdet af større sten i recepterne, som også er af afgørende betydning for, at cementindholdet kan reduceres til et minimum. Indtil videre har de udviklede betonrecepter vist lovende resultater, og vi har opnået printbare betoner med fine pumpegenskaber, forbedret overfladekvalitet samt markante CO2-reduktioner, siger Wilson Ricardo Leal da Silva.

 

Både Thomas Juul Andersen og Wilson Ricardo Leal da Silva ser store muligheder indenfor 3D-betonprint.

 

- I N3XTCON arbejder vi sammen med 10 virksomheder og institutioner og vi bruger erfaringerne fra tidligere projekter til at videreudvikle 3D-printløsninger til den danske byggebranche. N3XTCON er blandt andet støttet af Innovationsfonden, og formålet er at bringe 3D-printteknologien i byggeriet til nye højder i fremstillingen af fremtidens næste generation af betonkonstruktioner i arkitekturen – og det er vi godt på vej med, slutter Wilson Ricardo Leal da Silva.