Large Particle 3D Concrete Printing Using Recycled Concrete Aggregates

Large Particle 3D Concrete Printing

Das Grundlagenforschungsprojekt „Large Particle 3D Concrete Printing“ (LP3DCP) untersucht die Anwendung des Partikelbett-3D-Druckverfahrens mit groben Partikeln in der Bauindustrie. 

Ähnlich wie bei herkömmlichen Partikelbett-3D-Druckverfahren werden zunächst grobe Partikel schichtweise aufgebracht und anschließend lokal durch das Aufbringen eines feinkörnigen Betons gebunden. 

Der feinkörnige Beton wird dabei mittels eines Spritzbetonverfahrens appliziert. Beide Schritte werden automatisiert robotisch ausgeführt und Schicht für Schicht wiederholt, bis die gewünschte dreidimensionale Geometrie vollständig hergestellt ist.

Während bestehende Partikelbett-3D-Druckprozesse typischerweise mit Gesteinskörnungen im Mikro- oder Millimeterbereich operieren, wurden in diesem Projekt deutlich größere Partikel und Rezyklate mit Korngrößen von bis zu 63 mm im Partikelbett eingesetzt. 

Das Aufbringen des feinkörnigen Betons und die Bindung der Partikel erfolgten mithilfe einer robotergestützten Spritzbetontechnologie, die am Institut für Tragwerksentwurf entwickelt wurde. 

Dieser Ansatz ermöglicht die Fertigung frei geformter, hochfester Betonelemente und reduziert durch den Einsatz rezyklierter Gesteinskörnung sowie einer reduzierten Zementmenge die CO₂-Emissionen additiv hergestellter, frei geformter Betonbauteile im Vergleich zu anderen etablierten additiven Herstellungsverfahren.