3D-printad betong öppnar nya möjligheter för byggandet

Att skriva ut bärande väggar och hela betongkonstruktioner direkt på en byggarbetsplats öppnar nya möjligheter för byggbranschen. Thomas Concrete Groups tyska dotterbolag, Thomas Beton, samarbetar med teknikföretaget INSTATIQ för att utveckla betong som är särskilt anpassad till INSTATIQs etablerade teknik för 3D-printning. Samarbetet har redan resulterat i en lyckad demonstration i form av ett 3D-printat cykelskydd.

3D-printning med betong bygger på att en digital modell omvandlas till instruktioner för en robot, som därefter bygger upp betongkonstruktionen lager för lager. INSTATIQ har arbetat med tekniken för 3D-printning av betong under en längre tid och har redan testat den i byggprojekt. För Thomas Beton innebär samarbetet en möjlighet att bidra med sin expertis inom betongteknik och på lite längre sikt medverka till minskad materialåtgång, ökad automatisering och större frihet vid utformningen av betongkonstruktioner.

– 3D-printning är ett mycket spännande område för betong. När INSTATIQ kontaktade oss med de specifika krav som deras printteknik ställer, kunde vi bidra med vår betongkompetens och på mycket kort tid utveckla ett recept anpassat till processen. Kombinationen av digital teknik, automatisering och materialutveckling ger oss nya möjligheter att tänka kring hur vi utformar och bygger betongkonstruktioner, säger Philipp Schadendorf, vd för Thomas Beton.

Utveckling av rätt betong

En avgörande del av tekniken är just betongen. För att fungera vid 3D-printning måste den vara pumpbar och ha rätt konsistens när den lämnar printhuvudet, samtidigt som varje lager snabbt måste bli tillräckligt stabilt för att bära de efterföljande lagren.

Utifrån INSTATIQs tekniska krav utvecklade Thomas Beton ett betongrecept särskilt anpassat till printprocessen.

Betongen som nu testas har utvecklats i Thomas Betons laboratorium. Blandningen är bearbetningsbar i upp till 3,5 timmar, samtidigt som den bibehåller en jämn kvalitet och de egenskaper som krävs för printprocessen.

– INSTATIQ har utvecklat en imponerande teknik för att omvandla digitala byggmodeller till verkliga konstruktioner. Vår roll är att säkerställa att betongen fungerar tillförlitligt i den processen, säger Philipp Schadendorf.

Ett komplement till traditionella byggmetoder

För Thomas Concrete Group handlar samarbetet framför allt om att utforska hur betongens egenskaper kan utvecklas för nya produktionsmetoder och hur 3D-printning i framtiden kan komplettera dagens byggmetoder.

Den lyckade demonstrationen med det 3D-printade cykelskyddet är ett exempel på teknikens potential. Diskussioner pågår redan om ytterligare projekt där 3D-printad betong skulle kunna användas. Den största potentialen finns i projekt där kundanpassade geometrier, minskad materialåtgång eller en hög grad av automatisering kan ge fördelar jämfört med konventionella byggmetoder.

– Tekniken befinner sig fortfarande i ett tidigt skede av sin kommersiella utveckling och bör ses som ett komplement till traditionella byggmetoder snarare än en ersättare. Potentialen är dock stor, inte minst när det gäller att använda betong mer effektivt och samtidigt skapa större frihet för arkitekter, konstruktörer och entreprenörer, säger Philipp Schadendorf.