journal article·2022-04

3D‐gedruckte monolithische Stahlbetonwände im CONPrint3D‐reinforced Verfahren

Viktor Mechtcherine, Markus Taubert, Steffen Müller, Frank Will, Florian Storch, Paul Plaschnick, Jens Otto, Patrick Maiwald

Beton- und Stahlbetonbau· Volume 117· Issue 4
Publisher page

Abstract

Abstract Die Beton‐3D‐Druck‐Technologie entwickelt sich sehr dynamisch und findet zunehmend praktische Anwendung. Die Integration von lastabtragender Bewehrung stellt jedoch weiterhin eine Herausforderung dar. Der vorliegende Aufsatz stellt drei neue Verfahren zur Herstellung von Stahlbetonvollwänden vor, die auf der von den Autoren entwickelten CONPrint3D‐Technologie basieren. Im Einzelnen sind das: 1) das schichtweise Überdrucken von Bewehrungsmatten, die vor eine gedruckte Kernwand gehängt werden, 2) das seitliche additive Füllen eines Bewehrungskorbs sowie 3) das vollautomatische Aufbauen einer Bewehrungsstruktur mit unmittelbar darauffolgendem schichtweisen Umhüllen durch extrudierten Beton. Neben dem aktuellen Forschungsstand und den betontechnologischen Herausforderungen werden maschinenbauliche Entwicklungsansätze und die kalkulatorische Bewertung der neuen Verfahren im Vergleich mit etablierten Bauverfahren präsentiert.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Innovations in Concrete and Construction Materials · Concrete and Cement Materials Research · Magnesium Oxide Properties and Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Technische Universität Dresden Institut für Baustoffe 01062 Dresden

Technische Universität Dresden Professur für Baumaschinen 01062 Dresden

Technische Universität Dresden Institut für Baubetriebswesen 01062 Dresden

References (40)

Show source-provided references
1. 10.37544/0005‐6650‐2017‐09‐3910.37544/0005‐6650‐2017‐09‐39 ↗
2. 10.1016/j.cemconres.2019.10578010.1016/j.cemconres.2019.105780 ↗
3. 10.1016/j.cemconcomp.2021.10396410.1016/j.cemconcomp.2021.103964 ↗
4. 10.3390/ma1307151810.3390/ma13071518 ↗
5. Wächter H.;Biehl J.(2018)Betondruck mit simultanen Einbringen von Bewehrungselementen.25. Internationale IFF‐Fachtagung/IAB‐Wissenschaftstage2018 S.72–73.
6. 10.1007/s42107‐020‐00317‐010.1007/s42107‐020‐00317‐0 ↗
7. Geneidy O. · 2020 · 89510.1007/978-3-030-49916-7_87 ↗
8. 10.1016/j.autcon.2019.10299210.1016/j.autcon.2019.102992 ↗
9. 10.1002/best.20180000310.1002/best.201800003 ↗
10. 10.3390/ma1011131410.3390/ma10111314 ↗
11. 10.3390/ma1311256810.3390/ma13112568 ↗
12. Krassenstein B.(2014)Architect Plans to 3D Print a 2‐story Home in Minnesota Using a Homemade Cement Printer[online].https://3dprint.com/2471/3d‐printed‐home‐in‐minnesota[Zugriff am: 7. Dez. 2021]
13. 10.1016/j.autcon.2020.10308410.1016/j.autcon.2020.103084 ↗
14. 10.1016/j.autcon.2020.10339410.1016/j.autcon.2020.103394 ↗
15. 10.1007/978-3-030-49916-7_6410.1007/978-3-030-49916-7_64 ↗
16. 10.1016/j.autcon.2020.10319710.1016/j.autcon.2020.103197 ↗
17. 10.1002/best.20200002310.1002/best.202000023 ↗
18. 10.1016/j.procir.2016.02.10710.1016/j.procir.2016.02.107 ↗
19. New China TV(29.06.2016)World's first 3D‐printed house that can withstand 8.0‐magnitude quake[online].https://www.youtube.com/watch?v=OloOc21_u80[Zugriff am: 21. Apr. 2021]
20. 10.1002/best.20210006710.1002/best.202100067 ↗
21. Meyer‐Brötz F.(03.11.2021)Erwirkung einer Zustimmung im Einzelfall für den 3D_Betondruck.Dresden.
22. 10.1016/j.autcon.2019.10293310.1016/j.autcon.2019.102933 ↗
23. 10.3390/app1011379110.3390/app10113791 ↗
24. 10.1016/j.conbuildmat.2018.05.20210.1016/j.conbuildmat.2018.05.202 ↗
25. Hack N. P.(2018)Mesh Mould – A robotically fabricated structural stay‐in‐place formwork system[Dissertation].Eidgenössische Technische Hochschule Zürich.https://www.researchgate.net/profile/Norman‐Hack/publication/325362607_Mesh_Mould_A_robotically_fabricated_structural_stay‐in‐place_formwork_system/links/5b07fd420f7e9b1ed7f2afd6/Mesh‐Mould‐A‐robotically‐fabricated‐structural‐stay‐in‐place‐formwork‐system.pdf[Zugriff am: 7. Dez. 2021]
26. 10.1016/j.cemconres.2020.10603710.1016/j.cemconres.2020.106037 ↗
27. Hesser J. A.(09.08.2021)Bewertung zementgebundener Baustoffe für extrusionsbasierte generative Bauverfahren hinsichtlich der Hochbaubetonnormung[Bachelorarbeit].Technische Universität Dresden.
28. Verein Deutscher Zementwerke e.V.(01.03.2017)Zement – Umwelt‐Produktdeklaration.https://epd‐online.com/EmbeddedEpdList/Download/9720[Zugriff am: 10. Dez. 2021]
29. Sanjayan J.(16.05.2021)Recent Progress in 3D Concrete Printing Research at Swinburne University of Technology in Australia.
30. 10.1016/j.conbuildmat.2019.01.23510.1016/j.conbuildmat.2019.01.235 ↗
31. 10.21809/rilemtechlett.2016.1610.21809/rilemtechlett.2016.16 ↗
32. Printhead for large‐scale, extrusion‐based additive manufacturing with coarse aggregate concrete – Requirements, development and optimization
33. 10.1007/978-3-658-03141-110.1007/978-3-658-03141-1 ↗
34. The other resistance process – Cross wire welding
35. Grafe J.(2017)Ansätze zur Bewehrungsintegration im digitalen Bauen mit Beton[Diplomarbeit].Technische Universität Dresden.
36. Plümecke K. · 2017
37. Drees G. · 2019
38. BKI Baukosteninformationszentrum (2021) Baukosten – Gebäude Neubau.Köln:Rudolf Müller.
39. Näther M.et al. (22.02.2017)Beton‐3D‐Druck – Machbarkeitsuntersuchungen zu kontinuierlichen und schalungsfreien Bauverfahren durch 3D‐Formung von Frischbeton.Stuttgart:Fraunhofer IRB Verlag.
40. 10.1002/best.20190008710.1002/best.201900087 ↗