Forskere ved Syddansk Universitet (SDU) har utviklet 3D-printede betongelementer som krever mindre materiale og derfor har mindre påvirkning på miljøet enn tilsvarende tradisjonelle.
Innen byggebransjen er det mildt sagt store muligheter for å redusere klimaavtrykket. I en mellomstor eiendom brukes 40-45 prosent av all betong til bærende horisontale flater som gulv. Forskerne ved Det teknologiske fakultet ved SDU ønsket derfor å se nærmere på hvordan disse elementene kan produseres på en smartere måte med additiv produksjon.
I forskningsprosjektet 3DLightSlab har teamet utviklet en ny type 3D-printet betongelement med nettstruktur. Det er mulig ved å bruke beregningsmodeller for å optimalisere konstruksjonen, noe som gjør at den kan produseres med betydelig mindre materiale og tilpasses den spesifikke bygningen og den bæreevnen som kreves i det aktuelle tilfellet.
Optimalisert design
Nøyaktig hvor mye CO2 metoden sparer varierer fra sak til sak og det er for tidlig å si noe eksakt tall, ifølge forskerne.
– I dette prosjektet har vi utforsket fleksibiliteten til 3D betongprinting for å redusere CO2-utslipp. Vi har innført en beregningsmetode som gjør det mulig å designe betongkonstruksjoner automatisk og på en måte som er optimalisert for et byggs spesifikke belastninger og geometrier, forklarer Roberto Naboni, foreleser ved Institutt for teknologi og innovasjon ved SDU og leder for forskningssenteret. SDU SKAP.
Forskerne har latt seg inspirere av naturen til å lage de mest optimale strukturene.
– En av utfordringene har vært hvordan man kan forutsi den strukturelle oppførselen til betongelementene. Det krevde detaljert modellering av utskriftssekvensen, materialdistribusjonen og produksjonsprosessen og en kombinert bruk av det som er kjent som finite element simuleringer.
Kom raskt på markedet
De 3D-printede konstruksjonene er kontinuerlig testet for å sjekke om de lever opp til standardene som finnes i byggebransjen. Håpet er å se denne løsningen ute på byggene i nær fremtid.
– Vi forventer at teknologien er klar for markedet innen 24 måneder. Resultatene våre viser at selv om det er en ny teknologi, har den potensialet til å være økonomisk bærekraftig. Neste steg blir å gjøre teknologien klar for industrialisering og finne noen partnere som ønsker å jobbe innovativt. Vi har allerede kontakt med noen betydelige aktører både i Danmark og Europa, sier Roberto Naboni.
