Vision of 3D printing with concrete — Technical, economic and environmental potentials

Schutter, Geert De; Lesage, Karel; Mechtcherine, Viktor; Habert, Guillaume; Agustí-Juan, Isolda

doi:10.1016/j.cemconres.2018.06.001

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“…Das digitale Bauen rückt mehr und mehr in den Blickpunkt von Forschung und Bauindustrie. In den letzten Jahren wurden innerhalb von Pilotprojekten bereits ganze Bauwerke mithilfe des 3D‐Druckverfahrens weitestgehend automatisiert hergestellt . Das Potenzial dieser Verfahrensweise hinsichtlich der ökonomischen Effizienz und der architektonischen Vielfalt ist inzwischen unbestritten.…”

Section: Additive Fertigung Von Bewehrten Elementen – 3d‐druck Mit Caunclassified

Neue Carbonfaserbewehrung für digitalen automatisierten Betonbau

Mechtcherine

Michel

Schneider

et al. 2019

Beton und Stahlbetonbau

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Mineralisch gebundene Carbonfaserbewehrung ist eine neue Art der Armierung für den Betonbau, die im Vergleich zu bestehenden, kunststoffgebundenen Carbonbewehrungen beträchtliche Vorteile aufweist. Die mineralische Imprägnierung erhöht die Leistungsfähigkeit der Bewehrung bei erhöhten Temperaturen, verbessert ihren Verbund mit der Betonmatrix und steigert deutlich die technologische Flexibilität, insbesondere im Hinblick auf die Digitalisierung und Automatisierung der Bauteilherstellung. Nach der Erläuterung der Technologie zur kontinuierlichen Imprägnierung von Carbongarnen mit speziell entwickelten, feinen mineralischen Bindemittelsuspensionen werden einige Beispiele für die automatisierte Herstellung von Bewehrungssystemen aus diesem neuen Verbundwerkstoff vorgestellt. Diese Fälle umfassen eindimensionale Elemente wie Stäbe und Lamellen, zweidimensionale Bewehrungen in Form von Matten und dreidimensionale Systeme wie Bewehrungskörbe für einen Balkon oder Schalenstrukturen. Schließlich wird kurz auf die Verwendung des neuartigen Komposits für die Bewehrung in hochautomatisierter additiver Fertigung wie Beton‐3D‐Druck eingegangen.

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Section: Additive Fertigung Von Bewehrten Elementen – 3d‐druck Mit Caunclassified

Neue Carbonfaserbewehrung für digitalen automatisierten Betonbau

Mechtcherine

Michel

Schneider

et al. 2019

Beton und Stahlbetonbau

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“…A literature review and classification of existing and emerging automated construction technologies and processes guided the definition of the principal dimensions and KPIs applicable to automated construction projects. Relevant publications, such as De Schutter et al [24], allowed the identification of relevant parameters to assess the performance of automated construction processes, such as productivity, changes in the cost structure and stakeholders, energy consumption, material production, carbon emissions, etc. Moreover, research studies focused on the development of frameworks of indicators for assessing automation in construction, e.g.…”

Section: Key Performance Indicators (Kpis)mentioning

confidence: 99%

A Balanced Scorecard for Assessing Automation in Construction

Agustí-Juan¹,

Glass²,

Pawar³

2019

Proceedings of the Creative Construction Conference 2019

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Despite the economic importance of the construction industry worldwide, it suffers from low productivity compared to other sectors, due to weak industrialisation, fragmented supply chain and poor collaboration. Recent national initiatives are promoting the adoption of information and automation technologies to increase efficiency, quality, safety, and reduce costs in construction. Emerging technologies will also provide highly integrated, connected and scalable new methods of construction. Nevertheless, the benefits and risks of automation in construction remain largely unknown due to the lack of standards and management tools to assess them from a holistic perspective. The aim of this research is to develop a Balanced Scorecard (BSC) as an evaluation framework for automation in construction. A BSC is a strategic management system that links performance measurement to business strategy using a holistic set of performance assessment criteria. BSCs expand evaluation beyond financial criteria to include environmental and social considerations. The proposed BSC under development in this research uses a hierarchic system of multidimensional indicators (e.g. resource consumption, GHG emissions, costs, productivity, etc.) relevant to automation in construction, at operational, organisational and societal levels. The validity, priority and accessibility of the indicators were explored via a workshop with 20 participants from the construction industry. The workshop outcomes provided a means to focus attention on relevant key performance indicators (KPIs) for decision-making regarding construction processes. Based on the outcomes of this study, the final BSC will help construction organisations to achieve their sustainability goals and address low productivity, because automation solutions can be seen through a holistic, and pragmatic lens, thus are more likely to be included in, and contribute to, construction operations in the future.

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“…Der zuvor flüssige, gut pumpbare und gut extrudierbare Beton wird dadurch zu einem gut verbaubaren Beton. Denkbar ist auch die Zugabe von speziellen Zusatzmitteln beim herkömmlichen Mischvorgang, die sich zunächst passiv verhalten und erst durch die äußere physikalische Anregung im Druckkopf das rheologische Verhalten von Beton modifizieren .…”

Section: Rheologische Eigenschaften In Frischem Zustandunclassified

Beton‐3D‐Druck durch selektive Ablage

Mechtcherine

2018

Beton und Stahlbetonbau

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Das Interesse am digitalen Betonbau steigt rapide an, damit auch die Erwartungen an diese neue, vielversprechende Technologie. Die Methoden der digitalen Fertigung mit Beton gewinnen immer weiter an Reife, sodass weltweit bereits mehrere Pilotprojekte realisiert werden konnten. Jedoch sind noch etliche Hürden zu nehmen, bevor der 3D‐Druck mit Beton und andere digitale Bauverfahren in die Baupraxis überführt werden können. Eine der größten Herausforderungen ist die Erarbeitung einer praxistauglichen Vorgehensweise zur Festlegung, Einstellung und Prüfung der erforderlichen Materialeigenschaften von frischem und erhärtendem Beton. Die Schwierigkeiten bei der Gestaltung der rheologischen Eigenschaften von Frischbeton ergeben sich aus unterschiedlichen, zum Teil entgegengesetzten Anforderungen, die durch maßgebende technologische Schritte – Materialförderung, Formung, Ablage und Belastung durch darauffolgende Betonschichten – bestimmt werden. Zu durchdenken und neu zu definieren sind auch einschlägige Methoden der Materialcharakterisierung. Der vorliegende Aufsatz konzentriert sich auf diese Fragestellungen im Kontext der mit großem Abstand am häufigsten verwendeten digitalen Fertigungsmethode, nämlich dem 3D‐Druck durch selektive Betonablage. Die Gedankengänge, theoretischen Grundlagen und Empfehlungen hinsichtlich der Materialprüfung lassen sich allerdings sinngemäß auch auf andere Verfahren übertragen.

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Vision of 3D printing with concrete — Technical, economic and environmental potentials

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Neue Carbonfaserbewehrung für digitalen automatisierten Betonbau

Neue Carbonfaserbewehrung für digitalen automatisierten Betonbau

A Balanced Scorecard for Assessing Automation in Construction

Beton‐3D‐Druck durch selektive Ablage

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