Project

RECIPROCITY: Verkennen hoe cementreceptuur en 3D-printproces de toepassing van CO2-arm beton bevordert.

Overzicht

Projectstatus
Afgerond
Start datum
Eind datum
Regio

Doel

De productie van bouwmaterialen veroorzaakt ca. 11% van de wereldwijde CO2-uitstoot (Abergel, 2019).
Beton heeft hierin een groot aandeel: De voor verharding benodigde chemische reacties van cement
veroorzaken naar schatting 6% van de mondiale uitstoot.
Om in 2050 een circulaire economie te helpen bereiken (Rijksoverheid, 2016) is een belangrijke strategie om
middels nieuwe recepturen beton te gebruiken met lagere CO2-emissie gecombineerd met 3D-printen.
Voordeel van 3D-printen is dat materiaal aangebracht wordt daar waar nodig. Dat is efficiënter dan
betonstorten in bekistingen.
Ecocem heeft in een labomgeving een receptuur ontwikkeld met lagere CO2-emissie dan conventioneel
Portlandcement: ‘CO2-arm’cement. De receptuur is gebaseerd op gebruik van staalslakken. Voor
succesvolle toepassing van een ‘CO2-arme’ receptuur is een goede verwerkbaarheid essentieel. Het
ontbreekt echter aan ervaring hoe recepturen voor ‘CO2-arm’beton gecombineerd kunnen worden met 3Dprinten voor het verkrijgen van gewenste producteigenschappen. Op basis van reacties van potentiële
afnemers geeft betoncentrale Rouwmaat aan dat deze tekortkoming mogelijke doorbraak van 3Dbetonprinten en andere betontoepassingen benadeelt.
Saxion lectoraat Industrial Design heeft door experimenten met additive manufacturing van beton veel
ervaring in onderzoek naar de wisselwerking tussen materiaalsamenstelling, proceseigenschappen en
toepassingsmogelijkheden en beschikt over een 3D-betonprintlab. In KONKRETER is een ontwerp van
Creastone tot 3D-print herontworpen.
Gebaseerd op de casestudy voor fabricage van buitenornamenten (van Creastone) is in dit project voor
zowel 3D-betonprinten als het gieten voor tuinornamenten een CO-arm betonreceptuur vrijgespeeld. De
ontwikkeling van de recepturen is vastgelegd in een methodiek die voor betoncentrales werkbaar is. De
resultaten van het project zijn zo direct bruikbaar voor de praktijk.


Beschrijving

De productie van bouwmaterialen veroorzaakt ca. 11% van de wereldwijde CO2 uitstoot. Een groot aandeel hierin heeft beton: De voor verharding benodigde chemische reacties van cement veroorzaken naar schatting 6% van de mondiale uitstoot.
Om in 2050 een circulaire economie te helpen bereiken is een belangrijke strategie om middels nieuwe recepturen beton te gebruiken met lagere CO2-emissie gecombineerd met 3D-printen. Voordeel van 3D-printen is dat materiaal aangebracht wordt daar waar nodig. Dat is efficiënter dan betonstorten in bekistingen.
Ecocem heeft in een labomgeving een receptuur ontwikkeld met lagere CO2-emissie dan conventioneel Portlandcement: ‘CO2-arm’ cement. De receptuur is gebaseerd op gebruik van staalslakken. Een nadeel is echter dat staalslakken minder reactief zijn, hetgeen van invloed is op belangrijke eigenschappen bij de verwerking in beton, zoals vloeibaarheid en uitharding. Voor succesvolle toepassing van een ‘CO2-arme’ receptuur is een goede verwerkbaarheid essentieel. Het ontbreekt echter aan ervaring hoe recepturen voor ‘CO2-arm’ beton gecombineerd kunnen worden met 3D-printen voor het verkrijgen van gewenste producteigenschappen. Op basis van reacties van potentiële afnemers geeft betoncentrale Rouwmaat aan dat deze tekortkoming mogelijke doorbraak van 3D-betonprinten benadeelt.
Saxion lectoraat Industrial Design heeft door experimenten met additive manufacturing van beton veel ervaring in onderzoek naar de wisselwerking tussen materiaalsamenstelling, proceseigenschappen en toepassingsmogelijk¬heden en beschikt over een 3D-betonprintlab. Gebaseerd op een casestudy voor fabricage van buitenornamenten (van Creastone) onderzoekt dit project daarom hoe variaties in receptuur van ‘CO2-arm’ beton gecombineerd met 3D-printen eigenschappen zoals sterkte, draagkracht en dichtheid beïnvloeden.
Het beoogde resultaat zijn ‘CO2-arme’ betonrecepturen met bijbehorende procesbeschrijving voor toepassingen met gewenste materiaaleigenschappen. Deze kennis is noodzakelijk om ‘CO2-arm’ beton materiaalefficiënt toe te kunnen passen. Doordat de partners deel uitmaken van de bouwsector Oost-Nederland is de verwachting dat een succesvol project een hefboomeffect heeft voor adoptie van ‘CO2-arm’ beton in de praktijk.



© 2024 SURF