A technológiai fejlődés korábban soha nem látott találmányokat, eljárás módokat, termékeket és szolgáltatásokat hoz létre.

Ez alól az építőipar sem kivétel, ahol az utóbbi évtizedek legnagyobb találmányaként emlegetik a 3D nyomtatást.

A technológia bár nem teljesen új – közel két évtizede jelen van már – de nemrég történt egy olyan újítás, amely lehetővé tette, hogy a 3D nyomtatás sokkal szélesebb körben is elterjedhessen.

Egy új, izgalmas technológia megjelenésekor pedig sokan kezdenek el találgatni arra vonatkozóan, hogy vajon mely iparág lesz az, ami a legnagyobb fejlődést fogja produkálni az új eljárásnak köszönhetően.

Az egyik ilyen kétségtelenül az építőipar lett, az új találmány pedig lehetővé tette a nyomtatott beton, ezáltal pedig a 3D nyomtatott házak elterjedését.

3D betonnyomtatás

A világ elkezdett elmozdulni a fenntarthatóság, a környezettudatosság és a tiszta energia irányába. Ez a változás egyes iparágakban sokkal gyorsabban zajlik le, mint más szegmensekben.

Az építőipar sajnos az utóbbihoz tartozik, de az már világosan látszik, hogy ezt a szektort is utolérte az átalakulás. 

A 3D betonnyomtatásnak hála például a hulladékok nagy része teljesen eltűnhet a munkaterületekről és a gyártóüzemekből. Ennek az az oka, hogy ma már nagyon sokféle anyagból nyomtathatunk, legyen szó akár biológiailag lebomló anyagokról, hulladékokról, vagy akár geocementről.

Ez azért nagyszerű hír, mert a nyomtatott betonhoz felhasznált szén-dioxid (CO2) mennyisége jelentősen csökken az új eljárásoknak köszönhetően. Ez pedig végül oda vezethet, hogy nem csak az üzemeltetés, de a gyártás is károsanyag-kibocsátás mentes lehet.

Ezenkívül az energia-megtakarítás is jelentős mértékben növekszik, hiszen az új technológia teljesen háttérbe szorítja az eddig alkalmazott, már-már elavultnak számító melegítési eljárásokat.

Mivel a teljes gyártási folyamat átalakult, ezért a korábbi öntőformákra és zsaluzatra egyszerűen már nincs szükség a beton beépítéséhez – emiatt pedig az ehhez kapcsolódó eszközök legyártására, karbantartására sem kell már erőforrásokat fordítani, ami szintén jelentős energiát takarít meg.

De azon felül, hogy az elemek melegítés, zsaluzat és öntőforma nélkül készülnek, van még két hatalmas előnye a 3D betonnyomtatásnak: a biztonság, illetve a gyorsaság.

Előregyártott elemek esetén ugyanis jóval kevesebb emberi beavatkozásra van szükség, hiszen a robotok jóval könnyebben le tudják gyártani a betonelemeket, mint az emberek. A nap 24 órájában képesek dolgozni – ezzel pedig akár napi 150-200 m2 falfelületet is képesek elkészíteni, mindezt 5 milliméteres pontossággal. Az emberi munkaerőnél hatalmas faktor a fáradás, erre azonban a robotoknál nem kell figyelni, hiszen a teljes 3D gyártás végig ugyanolyan minőségben tud haladni. 

Emiatt pedig jóval gyorsabban készülnek el az egyes elemek, mint emberi munkaerő esetén. Ráadásul az egész gyártási folyamat jóval biztonságosabbá is válik, emiatt pedig az egész rendszer alacsonyabb kockázattal jár majd.

Érdemes megemlíteni, hogy teljes mértékben soha nem iktatható ki az emberi részvétel, hiszen magát a nyomtató gépet is felügyelnie kell a mérnököknek – a tartályt pedig folyamatosan tölteni kell.

A 3D nyomtató tatálya egy beton-mix szárazanyagot, úgynevezett geopolimer betont tartalmaz, amely a nyomtatás után néhány másodperc alatt teljesen megköt.

A nyomtatott beton nyomószilárdsága kétszerese a napjainkban használt födém beton szilárdságának, húzószilárdsága több, mint 13Mpa. A kontraszt miatt: ez az érték a normál betonnál közel nulla. 

Még egy nagyon fontos statisztikát érdemes kiemelnünk: 1000 °C-os égetésnél több, mint 2 órán keresztül ellent tud állni a hőnek.

Ezek pedig már olyan értékek, amelyek elérik a családi ház szabványban meghatározott értékeket, sőt! Ez pedig utat engedett az építőipar egyik legfontosabb innovációjának.

3D ház nyomtatás

A fentebb említett statisztikák nem csupán megközelítik a szabványokban lefektetett értékeket, hanem jelentősen túl is lépik.

A hőellenállás például a családi ház szabványában meghatározott érték több, mint négyszerese! A panelekben (falban) elhelyezett purhab pedig nem csak a hagyományos családi házak, de a passzívházak követelményeit is teljesíti. 

Az építmények, házak 3D nyomtatása egy teljesen új, forradalmi módszer.

Ahogy a bevezetőben is említettük, nem a nyomtatók voltak az okai, ami miatt ez az innováció nem tudott megvalósulni – a hagyományos beton szilárdsági tényezői nem tették lehetővé a 3D ház nyomtatást. De mi változott?

Az áttörést a fentebb bemutatott geopolimer beton feltalálása hozta el. Ez annyira új, hogy csak a 2010-es évek elején kezdték el az ipari méretű gyártását. 

A 3D nyomtatott ház szerkezete és falai:

• Nagyon jó hőszigeteléssel bírnak
• Emellé nagy hőtároló tömeg párosul
• Rendkívül tűzállóak
• Biztonságos, földrengésálló vázszerkezetük van
• Hihetetlenül gyorsan elkészülnek, akár már a gyártósoron

És mindehhez társul a csaknem 90%-kal kisebb károsanyag-kibocsátás. Ezzel nem csak a Földünknek tesz jót az új módszer, de a pénztárcánknak is, hiszen a kivitelezésen kívül az üzemeltetése is nagyon gazdaságos.

Összefoglalás

A 3D betonnyomtatás egy nagyon friss technológia.

Maga a nyomtató már évtizedekkel korábban is el tudta volna látni ezt a feladatot, de a beton szilárdsági tényezői nem tették lehetővé a gyártást.

Ez a probléma azonban elhárult, ezért a 2010-es évek elejétől már 3D házakat is létre lehetett hozni, amelyeket vagy a helyszínen, vagy akár már a gyártósoron össze lehetett szerelni néhány nap alatt.

A 3D ház nyomtatás nagyon környezetbarát, gazdaságos, a végeredmény pedig egy rendkívül tűzálló, biztonságos, kiválóan hőszigetelt otthon.