Dé autoriteit op het gebied van 3D-betonprinten

We gaan terug naar het jaar 1959 als we het hebben over het ontstaan van droge mortel. Eindhoven was op dat moment ‘booming business’. Grote industrieën, zoals DAF en Philips, lieten Eindhoven op haar grondvesten trillen. Uiteraard was betonmortel een belangrijk component om de groei van Eindhoven mogelijk te maken. Logisch dus dat één van de eerste ‘bewoners’ van het industrieterrein betonmortelfabriek Beatrix was. In 1965 besloot Philips haar innovaties breed met het publiek te delen, het Evoluon werd gebouwd. Naast de UFO-achtige schotel van het Evoluon moest een klokkentoren verrijzen. Om een mooi, egaal uiterlijk te realiseren, moest het beton voor het eerst aan kleurkwalificaties voldoen. Creativiteit was geboden. Op een goede dag zaten een constructeur, architect en een ‘betonboer’ bij elkaar in de kroeg. Na de nodige discussies over het op te lossen probleem stelde de ‘betonboer’ voor het zand en grind te drogen voor het gemengd werd. Een klein asfalt trommeldrogertje werd op de kop getikt en zand en grind werden gedroogd, gemengd met cement, afgevuld in zakken van 70kg(!) en per platte kar getransporteerd van ‘De Beatrix’ naar het bouwterrein van het Evoluon. Droge mortel was geboren, de mix van Trix (vandaar Beamix). Sindsdien stapelt Saint-Gobain Weber Beamix innovatie op innovatie. Saint-Gobain wil de CO2-uitstoot drastisch verlagen en in 2050 CO2 neutraal zijn. Zo is één van de doelen om het cement in betonmortel geheel te vervangen. De eerste stap daarvoor is gezet met Weber 3D Eco, een product met 49% minder CO2-uitstoot dan de traditionele mortel.

Vanwege de expertise op het gebied van droge mortels kwam begin deze eeuw, vanuit de University of California, de vraag of er een betonmortel ontwikkeld kon worden om 3D te printen. De basale eis was dat de geprinte lagen de daaropvolgende lagen konden dragen. De onderste lagen zijn uiteraard niet direct uitgehard, maar zullen het gewicht van de lagen die volgen op basis van hun reologische eigenschappen moeten dragen. Dit resulteerde in de eerste 3D-geprinte betonnen muur in 2005. Hiermee werd aangetoond dat zowel het materiaal als het proces kansrijk waren.

In 2015 besloot Theo Salet, professor aan de TU Eindhoven, te onderzoeken hoe het 3D-betonprintproces meer geautomatiseerd kon worden. In samenwerking met onder andere Saint-Gobain Weber Beamix en BAM Infra werd in 2017 de eerste 3D-geprinte fietsbrug gerealiseerd in Gemert. Deze betonnen brug van acht meter werd geprint in het lab van TU Eindhoven. Twee jaar laten besloot Saint-Gobain Weber Beamix een eigen productlocatie in te richten. In januari 2019 werd de eerste commerciële betonprintfabriek in Europa geopend in Eindhoven, waar toen een 29 meter lange fietsbrug voor Nijmegen werd geprint. Later zijn de ontwikkelings- en productie-activiteiten in 3D-betonprinten steeds verder geïntensiveerd onder de merknaam Saint-Gobain Weber.

Voor veel bedrijven zit 3D-betonprinten nog in de R&D- en trial and errorfase. Saint-Gobain Weber heeft het 3D Mortel Platform ontwikkeld om de kwaliteit van een eindproduct te kunnen garanderen. Dit platform waarborgt het proces, waardoor structureel en consistent de benodigde kwaliteit geleverd kan worden. Er wordt gebruik gemaakt van droge betonmortel die speciaal is ontwikkeld voor het 3D-betonprinten en volgens het KIWA-certificaat geproduceerd en gecontroleerd wordt. Vervolgens wordt het hele printproces gemonitord door middel van sensoren en kwaliteitsmetingen. Deze generen de benodigde data om het volledige printproces te controleren. Na het printen wordt de sterkteontwikkeling van de geprinte objecten na 7 en 28 dagen gecontroleerd. Pas als het hele Kwaliteit Controle Proces met succes is afgerond, krijgt de klant een certificaat. Hierop staat dat het geproduceerde object voldoet aan alle, vooraf afgesproken, waarden. Met dit hele proces is Saint-Gobain Weber uniek in de wereld.

Weber is onderdeel van Saint-Gobain; wereldleider in licht en duurzaam bouwen. Saint-Gobain ontwerpt, produceert en distribueert materialen en diensten voor de bouw en is actief in 76 landen. De toegevoegde waarde om onderdeel te zijn van deze groep zit in het delen van kennis op het gebied van equipment, mortels en technologieën. Wereldwijd beschikt de organisatie over de meeste kennis en praktijkervaring op het gebied van 3D-betonprinten.

Er zijn inmiddels veel spraakmakende projecten gerealiseerd door middel van de 3D-printtechniek. Deze zijn te vinden op deze kaart. Al deze projecten hebben een schat aan kennis en ervaring opgeleverd over materiaal, proces en de benodigde eindkwaliteit van constructieve producten.