De bouw heeft decennialang geleden onder opmerkelijk slechte productiviteit in vergelijking met andere sectoren. Terwijl de landbouw en industrie de productiviteit sinds de jaren 1950 10-15 keer hebben verhoogd, blijft de bouw op hetzelfde niveau als 80 jaar geleden. Dat komt omdat de bouw grotendeels handmatig blijft, terwijl de productie en andere industrieën aanzienlijke vooruitgang hebben geboekt met het gebruik van digitale, detectie- en automatiseringstechnologieën. 3D printen vastgoed

Verschillende onderzoeksgroepen zien 3D-geprint beton als een mogelijke oplossing voor deze ‘achterstand’. De techniek zal architecten waarschijnlijk ook de vrijheid geven om meer creativiteit in hun ontwerpen te gebruiken voor nieuwe structuren. De moderne civiele infrastructuur is bijna volledig gebouwd met beton. Er wordt meer dan 20 miljard ton beton per jaar gebruikt. Het enige materiaal waar men meer gebruikt van maakt is water.

De bouwsector kampt met een aantal ernstige uitdagingen, waaronder lage arbeidsefficiëntie en hoge ongevallenpercentages op bouwplaatsen. Volgens het Australische Bureau voor de Statistiek heeft de bouwsector het hoogste percentage werk gerelateerde verwondingen (59 per 1000 werknemers). Er zijn ook problemen bij de kwaliteitscontrole op bouwplaatsen, veel afval en CO2-uitstoot, kostenuitbarstingen en uitdagingen bij het beheer van grote werkplekken met verdwijnend geschoold personeel.

“Verstorende technologieën zoals 3D-betonprinten kunnen oplossingen bieden.”

Het voordeel van 3D-betonafdrukken is dat een 3D-constructie gebruik maakt van additieve productietechnieken, wat betekent dat objecten worden geconstrueerd door lagen materiaal toe te voegen.

Conventionele benaderingen van constructie omvatten het gieten van beton in een mal (bekend als bekisting). Maar de additieve constructie combineert digitale technologie en nieuwe inzichten uit de materiaaltechnologie om constructie in vrije vorm mogelijk te maken zonder het gebruik van bekisting. Het elimineren van de kosten van bekisting is de belangrijkste economische motor van 3D-betonafdrukken. Bekisting, gebouwd met materialen zoals hout, is goed voor ongeveer 60 procent van de totale kosten van betonconstructie.

Het is ook een belangrijke bron van verspilling, gezien het vroeg of laat wordt weggegooid. Volgens een studie uit 2011 genereert de bouwsector 80 procent van het totale wereldwijde afval. Beton in een mal gieten beperkt ook de creativiteit van architecten om unieke vormen te bouwen, tenzij zeer hoge kosten worden betaald voor op maat gemaakte bekisting.

Additieve constructie in vrije vorm kan de architecturale expressie verbeteren. De kosten voor het produceren van een constructiecomponent zouden niet aan de vorm zijn gebonden, hierdoor kan de huidige bouwstijl van rechthoekige gebouwen veranderen naar een creatiever straatbeeld. Er kunnen op dit moment al huizen, bruggen, gebouwen en zelfs windmolens gebouwd worden met 3D-printers.3D printen vastgoed

3D printen van Huizen

Dit huis in Rusland is gebouwd binnen 24 uur in de strenge winter met een 3D-printer. Het was het eerste huis dat op één locatie werd gebouwd.

3D printen van Bruggen

Vorig jaar werd in Nederland een 8 meter lange 3D-geprinte betonnen brug voor fietsers onthuld. De brug, die werd gedrukt door de Technische Universiteit Eindhoven, heeft meer dan 800 lagen en duurde drie maanden om te drukken.

Dit onderzoeksgebied staat nog in de kinderschoenen. De grootste hindernis bij de ontwikkeling van concreet 3D-printen is het beton zelf. Conventioneel beton in zijn huidige vorm is niet geschikt voor 3D-printen, dus er moeten nieuwe en innovatieve alternatieven worden ontwikkeld. Onderzoekers doen onderzoek naar verschillende soorten beton. Het beton voor 3D-printen mag niet uitharden als het in de printer zit, maar het moet zo snel mogelijk worden uitgezet en versterkt nadat het uit de printer komt. Dit soort beton wordt ‘set-on-demand’ genoemd.

Als het aankomt op het daadwerkelijk afdrukken van beton, zijn speciale printers nodig. Doorgaans moet het formaat van de printer groter zijn dan het onderdeel dat wordt afgedrukt. Onderzoekers zijn op zoek naar printers of robots die kunnen ‘klimmen’ op delen van het beton die al zijn ingesteld om andere secties af te drukken.

Lees meer over hoe iemand recent een volledige 3d-geprint huis kocht.

Lees hier meer over een betonnen brug die 3D geprint is.