3D-Printing av betong med lavt sementpastavolum – mulig med filler fra knust tilslag?

3D-printing med sementbasert er gjenstand for omfattende forskning rundt om kring i verden og or tiden er USA det landet som har printet flest full-skala betongproduksjoner per september (105), etterfulgt av Asia (40) og Vest-Europa (10). I tillegg har Asia og Europa hver ca 10 prosjekter med 3D-printede prefabrikerte bygg (Chiara Vitaliani, Heidelberg materials 3DPrinting hub, 2/10-2023). Fordelene med 3DPrinting er mange: ingen forskaling, mere ressurseffektiv bruk av betong/mindre volum og mindre søk, økt robotisering gir effektivisering, mindre rot på byggeplass, lavere kostnad og bedre HMS etc. Utfordringer med 3DP er armeringsplassering, oppnå printbar betong (pumpbar, ekstruderbar og byggbar) med armering, lavt bindemiddelforbruk, tilfredsstillende egenskaper over lang tid (bestandighet) etc. Ved NTNU – Institutt for konstruksjonsteknikk har vi etablert et laboratorium for 3DPrinting av sementbaserte materialer med en «gentry-type» 3DPrinter fra Hyrel i Georgia, USA. I samarbeide med DTU i Lyngby, Danmark gjennomfører vi et PhD prosjekt hvor hovedfokus er printbarhet av sementbaserte materialer med delvis erstatning av høyt bindemiddelsinnhold med filler fra knust tilslagsproduksjon. Fokus er på sammenhengen mellom de reologiske egenskapene til fillermodifisert sementpasta og printbarhet. Arbeidet kombinererer ekseperimenter og målinger på delmaterialer (partikkelstørrelser, -pakning etc), fersk sementbasert materiale (rheology/ «flyte-/deformasjonsgenskaper og printbarhet observert underog etter i 3DPrinting. Resultatene viser at filler fra knust tilslag kan brukes til delvis bindemiddelerstatning og fortsatt oppnå printbarhet og at måling av pertikkelegenskaper og gheologi kan knuyyes sammen til printbarhet. Videre arbeide vil bestå i modellbygging og tilpasning til observasjoner fra laboratoriet.