15/03/2024
Door Ad Spijkers
Bouwbedrijf Abyan in Koeweit heeft de eerste ter plaatse 3D-geprinte grote watertanks gebouwd.
De tanks zijn vervaardigd met behulp van de grootste 3D-betonprinter (een portaalrobot met een spuitmond) van het Deense Cobod. In vergelijking met normale gegoten tanks hebben ze een besparing van 25% opgeleverd op de hoeveelheid beton en wapening die wordt gebruikt.
De tanks met een hoogte van 4,5 m en een diameter van 7 m werden in slechts vijf dagen 3D-geprint met goedkoop beton. Ze bevatten alleen macrovezels voor de versterking van de tankwanden en geen traditionele wapeningsnetten. De eindklant was tevreden over de snelle levering en wil in de toekomst meer 3D-geprinte tanks hebben.
Besparing
De ontwerpvrijheid van 3D-betonprinten wordt vooral gebruikt voor het creëren van esthetisch interessantere en aantrekkelijkere gebouwen. Maar de ontwerpvrijheid biedt ook grote voordelen voor de bouwkunde en duurzaamheid.
Bij het bouwen van grote tanks uit beton met de traditionele methode van bekisting moeten de tankwanden van boven tot onder dezelfde dikte hebben. De bekisting kan de dikte niet in hoogte laten variëren. 3D-betonprinten kent deze beperking niet, waardoor constructeurs de wanddikte waar nodig kunnen aanpassen. Door de zwaartekracht en de waterdruk ervoor ondergaat de bodem van de tank meer spanning en daarom hebben die gebieden dikkere wanden nodig.
Met 3D-printen kunnen de onderwanden dikker worden gemaakt en de bovenwanden dunner, waardoor materiaal wordt bespaard en de constructie van de tanks zuiniger en duurzamer wordt. De tanks in Koeweit hebben een wanddikte van 40 cm aan de onderkant, 30 cm in het middengedeelte en 20 cm aan de bovenkant. Dit leidde tot 25% minder beton en wapening voor de wanden, vergeleken met wanneer de tank traditioneel was opgetrokken met muren van 40 cm naar boven.
Productie
De tanks zijn geprint met goedkoop beton dat ter plaatse is gemengd en verwerkt met apparatuur en materialen van cementfabrikant Cemex en Cobod. 99% van alle gebruikte grondstoffen is lokaal geproduceerd. Om de uitvoeringssnelheid nog verder te verhogen, drong Abyan aan op het gebruik van macrovezels voor de versterking van het beton. Deze zijn nog niet eerder gebruikt voor het versterken van 3D-geprinte structurele constructies, dus deze eis vormde een uitdaging. De drie partijen hebben daarvoor gezamenlijk een oplossing gevonden, die in de toekomst elders kan worden gekopieerd.
De twee tanks zijn geprint voor Kuwait United Poultry Company en zullen worden gebruikt voor het drinkwater van kippen op een van de vele kippenboerderijen in Koeweit. Gezien de kosten- en tijdbesparingen die in het project worden gerealiseerd, wil het bedrijf in de toekomst doorgaan met het 3D-printen van tanks voor wateropslag.
Foto: Cobod