KIEM-CE Reciprocity
Hoe bevordert de cementreceptuur en het 3D-printproces de toepassing van CO2-arm beton?
Cement is het bestanddeel in beton dat - na toevoeging van water - zorgt voor chemische reacties zodat het betonmengsel verhardt tot steenachtig materiaal. Voor goede activatie en uitharding wordt van oudsher Portlandcement gebruikt. Door de robuustheid van het uitgeharde beton, eenvoud van het gebruik en veelzijdige toepassingen is beton een zéér veel gebruikt bouwmateriaal.
Echter, de productie en verwerking van beton veroorzaakt maar liefst 6% van de mondiale CO2-uitstoot (Abergel, 2019). Naast transport, komt dit vooral door de voor verharding van beton benodigde chemische reacties. Dit probleem groeit door de toenemende vraag naar woningen. Om te voldoen aan het Grond-stoffenakkoord (IenW, 2017) is een belangrijke strategie om middels nieuwe recepturen beton te gebruiken met lagere CO2-emissie gecombinéérd met3D-printenvoormateriaal-reductie.
Betoncentrale Rouwmaat en producent CreaStone werken samen in het RAAK-MKB project Konkreter aan het 3D-printen met beton. Het voordeel van 3D-printen is dat materiaal aangebracht wordt daar waar nodig. Dat maakt de verwerking materiaal-efficiënt erin vergelijking met beton storten in bekistingen.
3D-betonprinten vereist echter een delicate samenstelling van de receptuur. Het moet dun vloeibaar zijn om van de menger naar de printerkop te kunnen bewegen, een voldoende snelle uitharding hebben om de volgende laag te kunnen dragen, maar ook weer niet te snel zodat eerst binding tussen de lagen kan optreden. Binnen Konkreter worden inmiddels recepturen op basis van conventioneel cement (Portland en Hoogovencement) goed beheerst.
Ervaring met recepturen met een lagere CO2-emissie ontbreekt echter. Deze tekortkoming benadeelt mogelijke doorbraak van 3D-betonprinten. Ecocem heeft in een lab omgeving een cement-arme receptuur ontwikkeld gebaseerd op staalslakken met een zeer laag of geen aandeel van portland cement. N.a.v. de innovatievraag door Rouwmaat heeft Ecocem deze ‘CO2-arme’ cementreceptuur beschikbaar gesteld zodat samen met lectoraat ID het volgende onderzocht kan worden:
Hoe variaties in receptuur van ‘CO2-arm’beton gecombineerd kunnen worden met 3D-printen en gieten voor het verkrijgen van gewenste producteigenschappen.
Creastone produceert buitenornamenten, zoals een bol met waterfontein. Als casestudy zal van één of enkele producten kopieën worden gemaakt middels 3D-printen. Het voordeel van deze aanpak is dat producteigenschappen zoals sterkte, waterdoorlatendheid, draagkracht, dichtheid en milieukosten concreet vergeleken kunnen worden met de prestaties van het bestaande product geproduceerd met gieten in een mal.
Looptijd
September 2022 tot juni 2023
Subsidie
