Automatisierte Herstellung funktional gradierter Betonbauteile

Bearbeiter  

 

 

Beschreibung

Die Gradierung von Betonbauteilen ermöglicht eine funktionale Adaption der inneren Struktur und damit der Eigenschaften an das vorherrschende statische und bauphysikalische Belastungsprofil. In diesem Kontext stellt die Automatisierung der Herstellungsverfahren insbesondere zur reproduzierbaren Fertigung von gradierten Betonbauteilen einen zentralen Aspekt dar. Dabei muss der gesamte Prozess, vom optimierungsbasierten Entwurf des Bauteils über die Übernahme des CAD-Modells, der anforderungsabhängigen Mischung, Dosierung und Förderung des Betons bis hin zum Materialauftrag in eine Prozesssteuerung und Regelung integriert werden. Die Konzeption, Auslegung und anschließende Umsetzung der automatisierten Prozesskette in einem Prototypen der Herstellungsplattform, siehe Abbildung, sowie die Entwicklung des Steuerungs- und Regelungskonzeptes bilden die Eckpunkte des ISYS im Rahmen des Kooperations-Forschungsvorhabens "Optimalstrukturen aus funktional gradiertem Betonbauteilen – Entwurf, Berechnung und automatisierte Herstellung" und dem Folgeprojekt "Effiziente automatisierte Herstellung multifunktionaler gradierter Bauteile mit mineralisierten Hohlkörpern" gefördert durch die Deutsche Forschungsgesellschaft. Zudem werden im Rahmen des Forschungsprojekts "Multifunktional gradierte Bauteile für das nachhaltige Bauen mit Beton - Automatisierte Prozesskette zur Realisierung einer wirtschaftlichen Herstellung", gefördert durch die Baden-Württemberg Stiftung, neue Herstellungsverfahren untersucht und in die bestehenden Prototyp der Anlage integriert.

Ein großer Dank gilt an dieser Stelle auch den Unterstützern aus der Industrie

Projektpartner
  • Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren (ILEK)
  • Institut für Werkstoffe im Bauwesen (IWB)
Publikationen
  • Wörner, M.; Sawodny. O.: Automatisierte Herstellung funktional gradierter Betonbauteile. Scheerer, S.; Curbach, M. (Hrsg.): Leicht Bauen mit Beton – Forschung im Schwerpunktprogramm 1542, Förderphase 1, Dresden 2014, S. 168–175.
  • Wörner, M., Sippel, T. S., Schmeer, D., Garrecht, H., Sobek, W., Sawodny, O.: Automated spraying of functionally graded concrete components – Analysis of the process parameters. Future Visions, IASS Symposium, August 17–20, 2015, Amsterdam, Paper 501665.
  • Sippel, T. S., Wörner, M., Schmeer, D., Sawodny, O., Sobek, W., Garrecht, H.: Dichteanpassbare Betongemische für das Trockenspritzen von gradierten Betonbauteilen. Beiträge zur 3. DAfStb-Jahrestagung mit 56. Forschungskolloquium, Stuttgart 2015, S. 137–143.
  • Schmeer, D., Hermann, M., Wörner, M., Sippel, T. S., Sawodny, O., Garrecht, H., Sobek, W.: Entwurf und automatisierte Herstellung von Bauteilen aus funktional gradiertem Beton. Beiträge zur 3. DAfStb-Jahrestagung mit 56. Forschungskolloquium, Stuttgart 2015, S. 15–22.
  • Wörner, M., Schmeer, D., Schuler, B., Pfinder, J., Garrecht, H., Sawodny, O., Sobek, W.: Gradientenbetontechnologie, Beton- und Stahlbetonbau 111, Heft 12 (2016), S. 795-805
  • Pfinder, J., Schmeer, D., Schuler, B., Wörner, M.: Gradientenbeton - Innovative Werkstofftechnologie zur Herstellung ressourcenschonender Betonbauteile, Werkstoffe, Denkmalschutz und ... - Festschrift zum 60. Geburtstag von Prof. Dr.-Ing. Harald Garrecht, IWB, Stuttgart 2017, S. 273-279

 

Förderung

Dieses Projekt wird gefördert durch...