Onderzoekers hebben 3D-printen gebruikt om dragende betonconstructies te bouwen die aanzienlijk minder materiaal en geen stalen wapening of mortel vereisen.
Miljoenen nieuwe gebouwen over de hele wereld worden gebouwd met gewapend beton, ook al genereert dit type constructie grote hoeveelheden CO2-uitstoot.
Vooral het staal dat voor de wapening wordt gebruikt en het cement voor het beton zijn in dit opzicht problematisch. De onderzoekers hebben nu een manier gepresenteerd om beide te verminderen, in een echt project.
ETH Zürich architecten en ingenieurs van de Block Research Group in samenwerking met Zaha Hadid Architects bouwden een 12-bij-16-meter (ongeveer 39,37-bij-52,5 voet) gebogen voetgangersbrug in een park in Venetië – volledig zonder versterking.
Met behulp van een additief proces werd de constructie genaamd “Striatus” gebouwd met betonblokken die een boog vormen, net als traditionele gemetselde bruggen.
Deze compressie-only structuur zorgt ervoor dat de krachten naar de funderingen kunnen reizen, die op de grond aan elkaar zijn gebonden. De droog geassembleerde constructie is alleen stabiel vanwege de geometrie.
Helemaal nieuw is het type 3D-geprint beton, dat de onderzoekers samen met het bedrijf Incremental3D ontwikkelden.
Het beton wordt niet horizontaal op de gebruikelijke manier aangebracht, maar in plaats daarvan onder specifieke hoeken, zodat ze orthogonaal zijn voor de stroom van drukkrachten.
Hierdoor blijven de bedrukte lagen in de blokken mooi tegen elkaar gedrukt, zonder dat er versteviging of naspanning nodig is. Het bedrijf Holcim ontwikkelde deze speciale betoninkt voor de 3D-printer precies voor dit doel.
“Deze nauwkeurige methode van 3D-betonprinten stelt ons in staat om de principes van traditionele gewelfde constructie te combineren met digitale betonfabricage om materiaal alleen te gebruiken waar het structureel nodig is zonder afval te produceren.”
“Deze nauwkeurige methode van 3D-betonprinten stelt ons in staat om de principes van traditionele gewelfde constructie te combineren met digitale betonfabricage om materiaal alleen te gebruiken waar het structureel noodzakelijk is zonder afval te produceren,” zegt Philippe Block, een professor aan ETH.
Omdat de constructie geen mortel nodig heeft, kunnen de blokken worden gedemonteerd en de brug op een andere locatie weer in elkaar worden gezet. Als de constructie niet meer nodig is, kunnen de materialen eenvoudig worden gescheiden en gerecycled.
Dit artikel is gepubliceerd in samenwerking met Futurity
