Može li 3D štampani beton da smanji emisiju CO₂ u građevinarstvu?
3D štampa betona više nije samo atraktivna demonstracija nove tehnologije. Sve veći projekti pokazuju da bi precizno nanošenje materijala, ukidanje oplate i razvoj novih betonskih mešavina mogli da doprinesu smanjenju potrošnje resursa, otpada i emisije ugljen-dioksida u građevinskoj industriji.
Građevinska industrija nalazi se pred nezahvalnim zadatkom: potrebno je graditi više i brže, a istovremeno koristiti manje energije i sirovina. Upravo zato 3D štampa betona poslednjih godina privlači sve više pažnje. Umesto da se beton izliva u klasičnu oplatu, robotski sistem ga, na osnovu digitalnog projekta, nanosi sloj po sloj samo tamo gde je materijal zaista potreban.
Na prvi pogled najveća prednost je brzina gradnje. Međutim, sa stanovišta ekologije mnogo je važnije to što ovakav način proizvodnje omogućava preciznije projektovanje i manju potrošnju materijala.
Manje betona znači i manje emisije
Kod klasične gradnje konstrukcije se često projektuju u oblicima koje je relativno lako izvesti oplatom, čak i kada to znači korišćenje veće količine betona. 3D štampa praktično ukida to ograničenje. Zidovi mogu da imaju šupljine, promenljivu debljinu ili unutrašnju geometriju koja obezbeđuje potrebnu čvrstoću uz manju količinu materijala.
Kompanija Heidelberg Materials navodi da optimizovani projekti u pojedinim primenama mogu da smanje količinu potrebnog materijala i do 75 odsto, dok istovremeno nestaje veliki deo otpada povezanog sa oplatom i klasičnim procesom betoniranja. Naravno, takve uštede veoma zavise od konkretnog objekta i njegovog projekta.
Dodatna prednost je što se veliki elementi mogu štampati direktno na gradilištu. Time se smanjuje potreba za proizvodnjom, transportom i montažom pojedinih prefabrikovanih delova, što potencijalno smanjuje i emisije povezane sa logistikom.
Od eksperimenta do stambenih zgrada
Da tehnologija izlazi iz faze malih prototipova pokazuje sve više evropskih projekata. Holcim je za projekat ViliaSprint² u Francuskoj razvio specijalnu vlaknima ojačanu mešavinu TectorPrint. Reč je o trospratnom kompleksu socijalnog stanovanja sa 12 stanova i oko 800 kvadratnih metara stambenog prostora, čiji su noseći zidovi odštampani za 34 efektivna radna dana.
PROČITAJTE JOŠ:
3D štampani beton – budućnost graditeljstva ili prolazni trend
Usavršava se “pametni” beton – Detektuje pukotine, idealan za 3D štampanje
Da li su 3D štampani ozelenjeni zidovi budućnost graditeljstva
U razvoju tehnologije aktivni su i PERI i danski COBOD, čiji se veliki građevinski printeri već koriste za stambene, poslovne i javne objekte. COBOD navodi da se njegovi sistemi danas koriste u desetinama zemalja, dok su projekti prerasli iz pojedinačnih kuća u višespratne objekte i čitave stambene komplekse.
Istovremeno, Heidelberg Materials razvija betone i maltere namenjene upravo ovakvoj proizvodnji. Kod projekta DREIHAUS u Heidelbergu kompanija koristi materijal sa vezivom čiji je ugljenični otisak, prema njenim podacima, više od 50 odsto niži od klasičnog portland cementa.
I sam beton mora da postane „zeleniji“
Ipak, 3D printer sam po sebi ne rešava problem emisije CO₂. Beton pogodan za štampanje mora brzo da zadržava oblik nakon izlaska iz mlaznice, pa pojedine mešavine mogu da sadrže relativno veliki udeo cementnog veziva. To znači da kubni metar štampanog materijala ne mora automatski da ima manji ugljenični otisak od klasičnog betona.
Upravo na to upozoravaju i naučna istraživanja. Pregled studija o održivosti 3D štampe betona zaključuje da potencijal postoji, posebno zahvaljujući optimizaciji konstrukcije i smanjenoj količini materijala, ali da ekološka korist mora da se posmatra kroz ceo životni ciklus objekta. Visok sadržaj cementa u nekim mešavinama može da poništi deo uštede ostvarene samom štampom.
Zato će sledeći veliki korak biti kombinovanje 3D štampe sa cementima niže emisije, recikliranim agregatima, industrijskim nusproizvodima i drugim alternativnim vezivima. Tek tada precizna digitalna gradnja i novi materijali mogu da počnu da deluju zajedno.
Budućnost nije kuća napravljena pritiskom na dugme
3D štampa verovatno neće uskoro zameniti klasično betoniranje na svakom gradilištu. Temelji, armiranje, instalacije, međuspratne konstrukcije i završni radovi i dalje zahtevaju kombinovanje različitih tehnologija.
Ali njena najveća vrednost možda upravo nije u tome da „printer izgradi celu kuću“. Mnogo važnije je što omogućava da se ista funkcija ostvari sa manje materijala, manje otpada, manje transporta i uz precizniju kontrolu procesa.
Ako se tome dodaju betoni sa manjim ugljeničnim otiskom, 3D štampa bi u narednim godinama mogla da postane jedan od važnih alata za smanjenje emisije CO₂ u građevinarstvu.
