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Der 3D‐Druck mit zementgebundenen Materialien erfordert geeignete Lösungen für die Integration der Bewehrung während des Herstellungsprozesses. Im vorliegenden Aufsatz wird eine neue Technologie vorgestellt, die mineralisch imprägnierte Carbonfasergarne (engl: mineral‐impregnated carbon‐fibre, MCF) für diesen Zweck verwendet. Diese neue Art der nicht korrosiven Bewehrung weist hervorragende mechanische Eigenschaften, hohe Nachhaltigkeit und Dauerhaftigkeit auf. Entscheidend ist jedoch, dass MCF eine extrem hohe technologische Flexibilität bietet, da sie im frischen Zustand leicht geformt und vollautomatisch verarbeitet werden kann. Der Artikel beschreibt eine neue Düse, die für die Integration der MCF‐Bewehrung direkt in Betonfilamente bei den extrusionsbasierten 3D‐Druck‐Verfahren entwickelt wurde. In jede Betonschicht wurden gleichzeitig drei Carbongarne eingeführt. Die bestehenden Prüfverfahren wurden angepasst, um das Zug‐ und Biegeverhalten von gedrucktem Carbonbeton sowie die Qualität des Verbunds zwischen Bewehrung und Beton zu beurteilen. Die Versuche ergaben eine mechanische Leistung des gedruckten Betons, die mit der von Textilbeton aus Carbonfasern vergleichbar ist. Die präsentierte Forschung hat die Machbarkeit und das sehr hohe Potenzial der neuen Technologie in Bezug auf die Digitalisierung und Automatisierung des Betonbaus nachgewiesen.

Bedeutung der digitalen Fertigung im Betonbau Die Bauwirtschaft steht vor Herausforderungen, die sich u. a. aus der geringen Produktivität und dem zunehmenden Fachkräftemangel ergeben. Die gezielte Digitalisierung und Automatisierung aller relevanten Vorgängevon der Planung und Bemessung bis zum tatsächlichen Bauprozess -bietet Lösungen an, um die dringenden Herausforderungen zu meistern. Der digitale Betonbau durch additive Verfahren hat ein großes Potenzial, ein Schlüsselelement dieser Lösung zu sein [1, 2]. Keywords concrete construction; additive manufacturing; 3D concrete printing; material testing; reinforcement integration; design principles; dimensioning Bild 1 Klassifikation für digitale Fertigungsverfahren mit Beton; in Anlehnung an [4] Classification for digital manufacturing processes with concrete; based on [4] Bild 2 Die erste 3D-gedruckte Fahrradbrücke in Gemmert, Niederlande (links), das erste zweistöckige Gebäude aus dem 3D-Drucker in Dubai (rechts) The first 3D-printed bicycle bridge in Gemmert, The Netherlands (left), the first 3D-printed two-storey building in Dubai (right) © TU/e research group 3DCP (links), © Apis Cor (rechts) Bild 3 Das erste 3D gedruckte Wohnhaus in Deutschland: 3D Visualisierung des Entwurfs (links), Druckprozess vor Ort, BOD2 Drucker (rechts) The first 3D-printed residential building in Germany: 3D visualization (left), on-site printing process with the BOD2 printer (right) ©Mense-Korte Ingenieure (links), © Peri GmbH (rechts)

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