Symposium 3D-betonprinten, juni 2018

Anja van den Bogaart, juni 2018

3d Concrete Printing

Verleden, heden en toekomst

Dat Nederland tot de koplopers in 3D-betonprinten behoort, bleek wel uit de opkomst op 22 juni 2018 bij het symposium 3d Concrete Printing aan de TU in Eindhoven. Voor een groot internationaal gezelschap werd een uitgebreid overzicht gegeven van de stand van zaken met betrekking tot 3D-betonprinten in Nederland.

Rob Wolfs trapte af door de geschiedenis van het 3D-betonprinten over de afgelopen twintig jaar te schetsen, waarin hij de samenwerking roemde tussen onderzoekers en industrie waardoor het betonprinten in Nederland zo’n hoge vlucht kon nemen.

Vervolgens werden door de diverse sprekers onderwerpen aangekaart die van belang zijn voor het printen van beton in 3D.

Wapening

Wapening in 3D-geprint beton staat nog in de kinderschoenen. Zo wordt de wapening in één richting aangebracht. Onderzoeken lopen of het mogelijk is in meerdere richtingen te wapenen. Ook de toepassing van vezels wordt nader onderzocht, evenals de mogelijkheid om staaldraad op de nozzle (printerkop) mee te laten lopen.

Automatisering

Speciaal beton, maar ook speciale betonprinters c.q. software zijn van wezenlijk belang voor de toepassing van 3D-geprint beton. De ontwikkelingen op dit gebied gaan snel, denk aan het programmeren van ontwikkelingen als het toevoegen van wapening, werken met hybride materialen en het gebruik van meerdere nozzles, waarbij kwaliteit en snelheid niet uit het oog verloren mogen worden. Sensors in producten die data-analyse mogelijk maken geven nieuwe inzichten.

Ontwerpen

Bekkering en Kuijt refereerden aan de in 2015 door Cement&BetonCentrum en Booosting georganiseerde Design Challenge 'Ontwerpen voor 3D-betonprinten met de gedachte om bij ontwerpbureaus visies te ontwikkelen over nieuwe mogelijkheden van ontwerp en productie.
Ontwerpers moeten anders gaan denken, vorm is immers niet langer bepalend. Is een ontwerp haalbaar, wat zijn de beperkingen, wat zijn de mogelijkheden en is het ontwerp daarop aan te passen. Een 3D-ontwerp is een wisselwerking tussen ontwerper en printer.
Moeten we bijvoorbeeld een huis wel in een keer printen of verdient modulair ontwerpen de voorkeur? Moeten we vervolgens binnen of buiten gaan printen?

Design by testing

Johan Bolhuis van BAM keek onder meer naar de veiligheid van de 3D-geprinte brug in Gemert. Keer op keer is de brug tijdens de uitvoering getest. De noodzaak voor design by testing lag erin dat er nog geen normen en eurocodes zijn voor 3D-betonprinten.

Parametrisch ontwerpen

Studio RAP heeft in Rotterdam een parametrisch ontworpen watertaxi-halte ontwikkeld die gebruik maakt van de nieuwste betontechnologie. Het ontwerp van de abri komt voort uit specifieke functionele vereisten, innovatief structureel ontwerp en snel evoluerende 3D-betonprintmogelijkheden.

Betontechnologie

Jan Blaakmeer (Saint Gobain Weber Beamix) ging in op de eigenschappen van het 3D-beton, waarbij snelle verharding, sterkte en krimp belangrijke elementen zijn. Voor toekomstige ontwikkelingen op betongebied wordt gekeken naar sterkte, verpompbaarheid en reologie, op technologisch gebied naar automatisering, binnen of buiten printen, wapening en printkoppen.

Binnen of buiten printen

Over het printen van elementen in de fabriek of op de bouwplaats zijn de meningen verdeeld. Het is technisch mogelijk door snel te printen de kwaliteit van het buitenwerk te bewaren; anderzijds heb je door in de fabriek te printen meer controle over zowel ontwerp als proces.

Vooruitblik

Theo Salet (TU Eindhoven) ging in op wat de TU/e de afgelopen jaren gedaan heeft op het gebied van 3D-betonprinten. Op de intrigerende vraag wanneer 3D-betonprinten eindelijk volwassen zal zijn, kijkt hij minimaal 10 tot 15 jaar vooruit. Niet zozeer vanwege de techniek als wel vanwege het momenteel nog ontbreken van voorschriften, normen en eurocodes. Wel verwacht hij dat het vervangen van kleinere elementen door 3D-geprinte elementen veel sneller gemeengoed zal zijn.

Enkele andere mogelijkheden in 3D-betonprinten die nog in het verschiet liggen:

• Printen van beton in combinatie met plastics
• Printen op textiel;
• Printen van hybride constructies;
• Constructieve verbindingen tussen geprinte muren

Kortom, er is de laatste jaren veel geëxperimenteerd en geautomatiseerd, veel nieuwe mogelijkheden staan in de kinderschoenen, het proces is een stuk robuuster geworden en door de techniek bedrijfszeker en veilig te maken, is massaproductie op termijn mogelijk. Wat zeker extra aandacht verdient is het actualiseren van voorschriften en normen.

Met de presentatie van al deze kennis op het gebied van 3D-betoprinten bewees Nederland wederom dat het op dit gebied tot de koploplers behoort.