Wat zijn belangrijke pijnpunten bij 3D printen van gebouwen?

(14-06-2021) Dat onderzoekt Jolien Van Der Putten in haar doctoraat ‘Mechanische eigenschappen en duurzaamheid van 3D-geprinte cementgebonden materialen’.

3D printen van cementgebonden materialen is een innovatieve techniek, die stilaan zijn intrede doet in de bouwwereld. Het automatiseren van het constructieproces levert heel wat voordelen op: het is kostenbesparend, het reduceert de constructietijd en het helpt om de complexiteit van het ontwerp te vergroten.

Toch heeft het laagsgewijs opbouwen van structurele elementen ook nadelen. Eerst en vooral speelt de aanhechting tussen de lagen een extreem belangrijke rol en bepaalt ze in grote mate de structurele capaciteit en de duurzaamheid van het materiaal. Door het gebrek aan bekisting is het materiaal ook veel gevoeliger aan krimp en het ontstaan van scheuren.

Om het materiaalgedrag na extrusie volledig in beeld te brengen, werd in dit doctoraatsonderzoek een vergelijkende studie gemaakt tussen elementen vervaardigd op de traditionele manier en met behulp van de printtechnologie. De invloed van twee printparameters (printsnelheid en time gap) werd voor zowel de mechanische eigenschappen als de duurzaamheidsaspecten nauwkeurig onderzocht.

Uit dit onderzoek bleek dat de interlayer (de zone tussen twee geprinte lagen) extreem belangrijk is. Wanneer de kwaliteit van deze laag vermindert, bijvoorbeeld door de introductie van poriën of door uitdroging bij het toepassen van een hogere time gap, vermindert niet alleen de structurele capaciteit van de geprinte elementen maar worden er ook bijkomende toegangswegen gecreëerd voor de indringing van schadelijke chemische stoffen.

Om de grootste pijnpunten van deze nieuwe techniek, namelijk de aanhechting tussen de lagen en de optredende krimp, tegen te gaan, werden verschillende modificaties voorgesteld en onderzocht.

-

Bekijk het volledige doctoraat

-

Contact: Jolien Van Der Putten

-

Redacteur: Jeroen Ongenae - Eindredactie: Ilse Vercruysse -  Illustrator: Roger Van Hecke