Large Particle 3D Concrete Printing Using Recycled Concrete Aggregates

Das Grundlagenprojekt „Large Particle 3D Concrete Printing“ (LP-3DCP) untersucht die Anwendbarkeit des Partikelbett-3D-Druckverfahrens mit groben Partikeln in der Bauindustrie. Ähnlich wie bei herkömmlichen Partikelbett-3D-Druckverfahren wird beim LP-3DCP-Verfahren zunächst eine Schicht von groben Partikeln aufgebracht, die im Folgenden durch das Applizieren eines Feinkornbetons lokal gebunden wird. Die Applikation des Feinkornbetons erfolgt dabei durch ein Spritzbetonverfahren. Diese Prozessschritte werden wiederholt bis die zu druckende 3D-Geometrie vollständig hergestellt ist. Während bislang entwickelte Partikelbett-3D-Druckprozesse mit Gesteinskörnung im Mikrometer-oder Millimeter-Bereich operieren, sollen in diesem Projekt große Partikel bis zu einem maximalen Durchmesser von 63 mm für das Partikelbett verwendet werden. Für das Aufbringen des Feinkornbetons wird eine am Institut für Tragwerksentwurf entwickelte, robotergestützte Spritzbetontechnologie angewendet. Hiermit sollen freigeformte, hochfeste Betonelemente hergestellt werden, welche mittels rezyklierter Gesteinskörnung und reduzierter Zementmenge maßgeblich die CO2-Effizienz verbessern. In diesem interdisziplinären Forschungsprojekt werden grundlegend die Zusammenhänge zwischen Materialtechnologie, Prozesstechnologie und architektonisch-konstruktiven Aspekten untersucht.