BAM en TU/e maken eerste 3D-geprinte fietsbrug ter wereld

Een wereldprimeur voor TU Eindhoven en BAM Infra Nederland. De partijen werken samen aan de eerste 3D-geprinte fietsbrug ter wereld. Hij komt te staan in het Brabantse Gemert en moet in september van dit jaar klaar zijn.

De speciale printtechniek is ontwikkeld aan de TU Eindhoven; daar werd twee jaar geleden een 3D-betonprinter in gebruik genomen. BAM past het nu voor het eerst toe in een concreet project.

Voorgespannen

Het printprocedé is zo ontwikkeld dat de wapening mee geprint wordt. Tijdens het leggen van een betonstrook, voegt de betonprinter meteen een stalen kabel in. Met die kabels wordt de brug ‘voorgespannen’, zodat er geen trekspanning in het beton kan ontstaan; daar kan beton niet goed tegen.
De afgelopen maanden hebben de onderzoekers in de groep van Theo Salet, hoogleraar betonconstructies, eerst een schaalmodel (1:2) gemaakt. Die hebben ze getest qua veiligheid, onder meer door er een belasting van 2000 kilo op te plaatsen. Nu blijkt dat dit veilig kan, wordt begonnen met het printen van de betonnen elementen, die later worden gelijmd om een brug te vormen.

De brug wordt opgebouwd uit acht elementen van één meter lang die de printer van TU Eindhoven verticaal produceert. Elke printgang voegt een centimeter beton toe, dat met het beton dat er al ligt vervolgens één geheel vormt. Het beton heeft een specifieke samenstelling die ervoor zorgt dat het materiaal zijn vorm behoudt als het eenmaal geprint is. Na het drogen worden die elementen tegen elkaar gezet en worden trekstangen aangebracht. Dit wordt vervolgens naar Gemert gebracht waar het tussen de twee brughoofden wordt geplaatst en de trekstangen op spanning worden gebracht. De brug is 8 meter lang en 3,5 meter breed. Witteveen + Bos was verantwoordelijk voor het ontwerp van de brug.

Minder materiaal

Door de unieke productiewijze is minder materiaal nodig om de brug te maken. “Wij verbinden voor de toekomst”, aldus Marinus Schimmel, directeur BAM Infra Nederland in een persbericht. “We zoeken voortdurend naar een nieuwere, slimmere aanpak om infrastructurele vraagstukken op te lossen en zo een belangrijke bijdrage te leveren aan de verbetering van de mobiliteit en de verduurzaming van onze samenleving. Innovatie speelt hierbij een cruciale rol. Met 3D-printen hebben we geen hulpmaterialen, zoals bekisting, nodig. Dit levert aanzienlijk minder afval op en we hoeven minder schaarse grondstoffen te gebruiken. Ook heeft deze manier van werken een positief effect op de hoeveelheid CO2-uitstoot tijdens het productieproces van de brug.”

BAM heeft als doel om 3D-printen uiteindelijk op locatie ingezet kan worden. De printer wordt naar de plek gebracht waar een constructie gemaakt moet worden, print dit en gaat naar de volgende werkplek. Dit zou enorme voordelen kunnen opleveren wat betreft bouwtijd, omgevingshinder en kosten. Theo Salet, hoogleraar TU/e: “Dankzij de inzet van robots kan elk ontwerp telkens weer op een unieke wijze worden gerealiseerd met eenzelfde inspanning. Een belangrijk bijkomend voordeel is dat alle informatie die in het ontwerpproces is verzameld nu ook direct kan worden doorgegeven aan de uitvoering. Dit is een belangrijke ontwikkeling op het gebied van Bouw Informatie Management (BIM), omdat het de partijen in de keten dichter bij elkaar brengt. Het is uiteindelijk de eindgebruiker die hier profijt van heeft, in de vorm van een hogere kwaliteit en maatwerk.”

Brug in Madrid

Het Nederlandse project is niet de eerste 3D-geprinte brug. Het Institute for Advanced Architecture of Catalonia (IAAC) heeft vorig jaar een voetgangersbrug in Madrid 3D-geprint. Deze brug heeft dezelfde stijl als de architectonische ontwerpen van Gaudí. Over de 3D-printer die gebruikt is zijn weinig details. De ontwikkelaars lieten wel weten dat het om een op poeder gebaseerd proces gaat en dat het beton werd versterkt met thermoplastisch polypropeen.

Door: Kelly Bakker

Bron: BAM Infra/TU/e