CN113613855A - 用于制造增强混凝土构件的方法和装置以及混凝土构件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于制造混凝土构件的方法和装置，所述混凝土构件包括混凝土和由增强纤维股线(28)形成的纤维织物增强件，其中首先用矿物悬浮液(35)浸渍纱线(20)，并且形成所述至少一个增强纤维股线(28)。根据本发明，借助于可动装置输送所述增强纤维股线(28)，从而将所述增强纤维股线(28)嵌入混凝土股线(4)、施加在混凝土层(2)上，或施加在多个相叠放置的混凝土层的竖直侧面上，从而形成布置在外部的垂直增强件，且其中进一步地，在所述矿物悬浮液(35)固化前，在放置时或之后立即用混凝土包围所述增强纤维股线(28)。本发明还涉及增强混凝土构件(1)。

Description

用于制造增强混凝土构件的方法和装置以及混凝土构件

技术领域

本发明涉及一种制造增强混凝土构件的方法，所述混凝土构件包括基质材料混凝土和由至少一个增强纤维股线(Bewehrungsfaserstrang)形成的纤维织物增强件(textileBewehrung)，其中用矿物悬浮液浸透纱线，从而形成所述至少一个增强纤维股线。本发明还涉及一种用于制造增强混凝土构件的装置，所述混凝土构件包括基质材料混凝土和由至少一个纤维织物增强件纤维股线形成的增强件，其中设有增强纤维股线供应机构作为用于输出所述增强纤维股线的装置，所述增强纤维股线供应机构包括浸渍装置，所述浸渍装置提供了由纱线浸透在矿物悬浮液中形成的增强纤维股线。

本发明还涉及一种增强混凝土构件，其中免拆模板(verlorene Schalung)用可流动的混凝土或喷射混凝土填满，还涉及一种增强混凝土构件，其以基于挤出的增材制造工艺制成，包括由从至少一个挤出喷嘴挤出的至少一个混凝土股线(Betonstrang)形成的混凝土层。

背景技术

优选地，在增材制造中应用本发明。增材制造是指基于电子数据集来逐层制造构件，也称为3D打印工艺。通常由三维的CAD模型导出这个数据集。不同于铣削等减材制造工艺，在增材制造中通过添加材料来形成构件。这样就能制造不易用传统制造技术制造的构件。

增材制造主要可以以基于激光或基于挤出的方式实施。基于激光的工艺以定义的方式放置较小的材料滴或材料股。其中，通过挤出喷嘴或/和承载构件的构件平台的平移运动来构建所述构件。增材制造工艺日益成为混凝土构件制造的焦点，其中也包括基于挤出的制造工艺。但在现有技术中，用混凝土进行的增材制造要么完全不含增强件，要么手动且不连续地嵌入增强件，这与增材制造的原理相矛盾。此外，迄今为止的方法对构件的几何形状进而对形状自由度以及还对构件的耐久性和强度存在限制。

现有技术公开过纤维织物增强件和其应用。公开案DE 10 2015 100 438 B3公开过用至少一个纤维股线来制造增强混凝土构件，此纤维股线由用矿物悬浮液浸透的复丝纤维制成。在该申请中，特别是在权利要求1-4、段落[0035]、[0058]、[0064]和[0099]以及图2、3、10和11中公开过一种被称为“预制纤维混凝土(Fertigteil aus Textilbeton)构件”的增强混凝土构件，其具有至少一个纤维股线作为纤维增强股线(混凝土粗纱20，权利要求1-3，图10)，其中用悬浮液浸透(“用精细混凝土21润湿”-权利要求3)复丝纱线(高性能长丝纱线7；权利要求2)，并且用被浸透的复丝纱线7形成至少一个纤维股线20(权利要求3)，借助于可动装置(敷设机器人19；段落[0099])输送此纤维股线以将该至少一个纤维股线20(纱线输送装置18；权利要求4，图3)输出(权利要求1，段落[0058])。但需要可供纤维股线换向和固定的固定模具，以便纤维股线在随后的混凝土凝固过程中仍保持在预设位置且保持无损。仅混凝土构件可以在预设的固定模具中制造。此外，根据段落[0064]，在将带混凝土的增强件嵌入模板之前，先将矿物悬浮液固化。

在公开案DE 10 2008 040 919 A1所公开的制造具有纤维织物增强件的混凝土构件的方法中，用可固化的聚合物来浸透纺织纤维材料。在尚未固化的状态下，将用可固化的聚合物浸透的纺织纤维材料用混凝土浇筑凝固到混凝土构件中，使得聚合物在复合区内与混凝土混合。混凝土构件具有纤维织物增强件，此增强件为用可固化的聚合物浸透的纺织纤维材料。混凝土构件具有复合区，聚合物在此复合区内与混凝土混合。聚合物(与混凝土不同种类的材料)的使用也存在缺点。这些缺点例如为热作用下的负荷能力和强度较低。

公开案EP 3 431 172 A1特别是在权利要求1和16以及段落[0039]、[0073]、[0093]-[0099]中公开过一种增强混凝土构件的基于挤出的增材制造的方法(基于混凝土的构件；权利要求16)，此构件包括混凝土层(图16)，由至少一个混凝土股线(混凝土股线，层15[段落0073])形成此混凝土层，将此混凝土股线从挤出喷嘴(喷嘴21；权利要求1)挤压出来，针对每个混凝土层15而言，此挤出喷嘴借助于操纵装置(机器人32；图20)在混凝土层15的平面内相对混凝土构件运动，其中嵌入至少一个纤维股线(“连续股线中的增强元件30”；段落[0097]，“纤维状基底材料，如碳，……形式为线”；段落[0039]、[0097])，其中将至少一个纤维股线30输入混凝土层15中的一个层(图16)。借助于用于输出至少一个纤维股线30的可动装置将纤维股线30输往混凝土层15(“在施用工艺期间自动化地……通过喷嘴机构……嵌入”；段落[0097])。但所提出的方法无法将新的用矿物悬浮液浸渍的纤维股线嵌入基质材料混凝土。

公开案DE 10 2006 018 407 A1描述过一种具有用精细混凝土包覆的长丝以及若干长丝的粗纱，这些长丝以超过两层(图1)新对新(frisch auf frisch)地放置在蜡板上。由此，将用矿物悬浮液浸透的长丝放置在两层混凝土层之间并且用这两个混凝土层包覆。所形成的混凝土构件为由增强混凝土形成的增强结构。蜡板仅能实现增强件的固定预设的结构，此外，制造难度较大。

由非专利文献或其他传媒已知基于挤出的增材制造工艺和混凝土的条带状放置方法。举例来说，在网络上有两个出版物，可以在申请时间点上从以下网址检索到：https://www.detail.de/artikel/beton-3d-druck-auf-der-baustelle-29487/以及https://www.3d-grenzenlos.de/magazin/zukunft-visionen/us-army-patent-beton-kase rne-aus-3d-drucker-27409553/。

在基于挤出的增材制造工艺中，目前针对壁状混凝土构件的制造存在四种增强整合方案。第一种方案在S.Um、R.A.Buswell、T.T.Le、S.A.Austin、A.G.F.Gibb和T.Thorpe所著《建筑规模增材制造工艺的发展》(建筑自动化，第21卷，2012年1月)中以及在网址http://totalkustom.com/photo.html(2020年2月25日检索)下的标题为“3D打印城堡”的文献(作者：Andrey Rudenko)中公开。在该方法中，钢筋作为纵向增强件(包括焊接的剪力钢筋)被沿构件轴线手动放置在打印出的若干混凝土股线上(参阅文献的图1)。之后将垂直于打印平面的钢筋(一般而言即垂直的钢筋)定位在为其空出的空腔(参阅文献的图1)中，随后，用混凝土回填这些空腔。这样既能无应力又能预受力地安装以上述方式嵌入的钢筋。

由手动且不连续的钢筋嵌入所引起的问题在此特别突出，因为必须不断重复这个制程。此外，之后嵌入垂直钢筋会对构件几何形状形成限制。另一问题在于嵌入的钢筋结构的耐久性，因为以此方式放置的钢筋通常混凝土覆盖不充分，因而容易受到腐蚀和高温的影响。此外，各混凝土层之间的施工缝相对于混凝土而言对液体和气体的抵抗力较低，因此，腐蚀问题加剧。

根据B.Sevenson所著《上海盈创3D打印6层公寓楼和一个不可思议的房子》(3DPrint.com/The Voice of 3D Printing/Additive Manufacturing，2015年1月18日)中公开的已知的第二方案，在制成整合的模板(轮廊工艺法)后引入钢筋笼(参阅文献的图2)。为此，前期仅需要打印轮廓，而不需要在墙壁内部打印波浪形或之字形加固件(参阅文献的图1)。

此方法对待制造混凝土构件的形状自由度形成较大限制。在许多情形下，钢筋的事后实现排除了构件几何形状的缩小、弯曲或扭转。

在已知的第三方法中，借助于机械驱动器将类似于鲍登线的编织或扭绞的绞合线束从卷轴展开并且引入用于混凝土打印的挤出喷嘴上的开口，从而在挤出期间连续地加入混凝土股线。该方法已在F.Bos、Z.Ahmed、E.Jutinov和T.Salet所著《金属电缆作为3D打印混凝土中的增强件的实验性探索》(材料，第10卷，No.11，第1314页，2017年11月)以及J.H.Lim、B.Panda和Q.-C.Pham所著《使用过程钢缆钢筋改进3D打印的地质有机聚合物复合材料的弯曲特性》(建筑和建材，第178卷，第32-41页，2018年7月)中公开。

此方法能够嵌入钢筋，但仅能在混凝土股线方向(通常为水平方向)上嵌入。还必须要独立地实现竖直钢筋。转向半径受线材的弯曲刚度的限制，因此，在该方法中，钢筋导引件的形状多样性和自由度均受限。例如无法实现棱角。正如在第一方法中那样，在混凝土覆盖较少的情况下，同样无法形成对钢筋的腐蚀防护。此外，极为光滑的钢线与混凝土的复合性能不足，因此，视具体线缆直径，需要长达180mm的固定结构长度。

公开在Golem.de.[Online]的“华商腾达—用打印机建造房屋(制造商视频)-Video.Golem.de”中的第四方法利用叉形的打印头，参见：https://video.golem.de/wissenschaft/17348/huashang-tengda-hausbau-mit-dem-drucker-herstellervideo.htm l(2020年2月25日检索)。叉形打印头包围已嵌入且已位置牢固地安装的钢筋，并且在钢筋两侧施加混凝土。

在应用该方法时，钢筋的高度被限制为叉形打印头的长度。仅能制成横截面的高度和长度可变的相对简单的竖直元件。钢筋元件本身同样采用简单且均匀的设计，否则无法以足够的品质来用混凝土包围钢筋。

在现有技术公开过的装置中，通常借助于包含挤出喷嘴的施用头逐层施加挤出的混凝土。其中，问题在于动态地嵌入增强件以改善构件特性。能够动态地嵌入钢线的装置已为人所知，但在实践中，使用线状钢筋存在缺点。钢筋的柔韧性较小，特别是在复杂的构件结构中，这一点是不利的。另一缺点为，钢线在混凝土结构中的粘附性较差，以及在钢筋未充分被混凝土覆盖的区域内易受腐蚀。即使用不易腐蚀的塑料线替代钢线，除缺乏强度之外，也只能不充分地与周围的基质结合。已知解决方案中的方法特征同样无法应用于适宜的钢筋，因为例如前述硬塑料线对运输的工艺技术要求较低。

发明内容

鉴于现有技术中的前述缺点，本发明的目的是，提供一种直插式(lnline)实现用于基于挤出的增材制造工艺的耐高温且耐腐蚀的高性能增强件的方法，以及所述制造工艺和所述制品。此外，所述方法应适于整合所需的全部三个增强件方向，即平行于特别是壁状混凝土构件的垂直表面的垂直增强件、分别平行于水平表面的水平增强件和剪力增强件，此外，为适配于预设方法流程，所述方法流程可以设计为连续、非连续或以期望的梯度设计。

本发明用以实现上述目的的解决方案为一种制造增强混凝土构件的方法，所述混凝土构件包括基质材料混凝土和由至少一个增强纤维股线形成的纤维织物增强件。为形成该增强纤维股线，首先用矿物悬浮液浸透纱线。随后，以这种方式制备的纱线，特别是复丝纱线，形成所述至少一个增强纤维股线。

根据本发明，优选借助于用于输出至少一个增强纤维股线的可动装置，特别优选无应力地以如下方式输出所述至少一个增强纤维股线，从而将所述至少一个增强纤维股线：

·根据第一实施方式，嵌入至少一个混凝土股线，或者

·根据第二实施方式，施加至至少一个混凝土层上。

根据另一实施方式，可以将增强纤维股线施加至混凝土构件的多个相叠放置的混凝土层的至少一个竖直侧面上，从而在外部在混凝土构件上形成垂直的增强件或增强混凝土层。根据上述实施方式中的一个，通过施加至混凝土股线中或混凝土层上实现。

此外，在矿物悬浮液固化前，在放置同时或之后立即用混凝土包围所述至少一个增强纤维股线。这一点为本发明的一个特别的优点。

为实施包围，主要通过输出混凝土的挤出喷嘴来放置所述材料。替代地，例如可以用喷射喷嘴来替代挤出喷嘴。但同样可以施加另一混凝土层来将增强纤维股线嵌入混凝土。

在回填较大的体积时，不需要明确的轮廓。在这类构件中，混凝土股线紧挨彼此的排列是不利的，因为其彼此间的复合较差。应尽可能对这类构件实施浇注。但在本文也可以通过本发明的方法和根据从属权利要求所述的技术方案来将混凝土浇注过程和增强件的实施相结合。特别是可以借助于混凝土股线形成免拆模板，随后用混凝土浇注该模板。

可以用一次性填满整个模板的方式来制造借助于免拆模板制成的混凝土构件，优选使用可流动的混凝土进行浇注或者在倾斜表面上使用喷射混凝土来制造该混凝土构件。在此情形下，仅外壳，即免拆模板配设有增强件。但根据一种替代的技术方案，形成混凝土层。随后，以前述方式分别将一个增强纤维股线施加至这些混凝土层上。在此情形下，混凝土构件的整个体积均配设有优选以适应于负荷的方式放置的增强件。

本发明的方法的另一特别有利的实施方式涉及一种增强混凝土构件的基于挤出的增材制造的方法，所述混凝土构件包括由至少一个混凝土股线形成的特别是水平的混凝土层，将该混凝土股线从挤出喷嘴挤压出来，针对每个混凝土层而言，借助于操纵装置使得该挤出喷嘴在混凝土层的特别是水平的平面内相对制造中的混凝土构件或者相对地面或相对事先制成的混凝土层运动。这一点相应地适用于其他平面，例如侧壁的竖直平面。

根据本发明，用纱线，优选复丝纱线，作为增强件，该纱线以用矿物悬浮液浸透的方式形成增强纤维股线。借助于通过操纵装置运动的增强纤维股线供应机构，即用于输出增强纤维股线的装置，将增强纤维股线输往待制造的混凝土构件。

包含纱线，优选复丝纱线，的增强纤维股线应用作增强件材料，该纱线用矿物悬浮液，特别是例如基于超细水泥、地质有机聚合物、碱性活化粘合剂或火山灰超细材料的粒子悬浮液浸透或浸渍。优选采用碳作为用于复丝纱线的材料，但同样可以采用玻璃、玄武岩或聚合物。在新鲜浸透的状态下，增强纤维股线即使在小幅的力作用下也可以成型，并且可以借助于挤出的混凝土在进行中的3D打印制程中直接(直插式)连续嵌入混凝土结构，从而形成混凝土股线。

利用操纵装置，例如关节臂机器人或龙门式机器人，来放置混凝土股线以及矿物浸渍的碳纱。此外，在矿物悬浮液固化之前将增强纤维股线嵌入待制造的混凝土构件，并且立即或随后直接用混凝土包围该增强纤维股线。

在本发明的制造工艺的一种优选实施方式中，在制造工艺开始时，用适宜的悬浮液来浸透或浸渍纱线，特别是作为优选的复丝纱线的碳纱。浸渍是指对固态多孔材料的完全浸透处理。用矿物悬浮液成功浸渍复丝纱线的基本条件在于以下步骤：

1.制造适宜的浸渍基质：为了确保浸渍基质的渗透度，该浸渍基质必须具有足够的流动性并且携带足够细的粒子，以便在长丝之间滑动。也就是说，这个要求的前提是应用超细水泥(dgs<20μm)以及极细的添加剂，如微硅粉。微硅粉的添加有助于在碳纱的表面上形成反应产物。但就粘合剂总质量而言，不建议应用超过20％的微硅粉，因为悬浮液的需水量会增大，同时固化的基质的强度降低。

就稠度而言，流变极限需要低于80Pa且塑性粘度需要低于1.5Pa*s。通过增加水和助流剂来减小这些参数，从而改进浸渍。当然，同样必须注意悬浮液的流动性与固化的粘合剂机制的强度之间的折衷搭配。

2.预处理纱线，导引至浸渍槽：需要在纱线尽可能展开的状态下浸渍纱线。因此，建议使用作为“扁平丝束”卷起的复丝纱线，因为其不同于“窄丝束”，已由制造商以展开的状态提供。在浸透前和浸透期间需要防止纱线扭转，因为在发生扭转时该展开状态就不复存在。在浸入浸渍槽之前，视情况还可以通过在例如凸形元件上导引纱线来展开纱线。

用水预润湿纱线有利于完全浸透且有利于过程稳定性，并且可以视需要将例如通过吻合式涂布机实施的预润湿机构整合至浸渍设备。

3.实施适宜的浸渍工艺：原则可以考虑采用现有技术中在纺织领域的已知工艺，应用上浆机或角撑板上浆机(Zwickelfoulard)来浸渍复丝纱线。在上浆机中，将复丝纱线引入设在浸渍槽中的悬浮液。

实践表明，需要使得复丝纱线多次转向以实现完全浸透。而一次转向无法达到目标。可以将辊子或固定元件用作转向装置。凸形的转向装置还将碳纱展开并且改进浸渍效果。

角撑板上浆机指的是开放式系统。悬浮液并非处于浸渍槽中，而是被装入两个辊子之间的角撑板，将复丝纱线穿过该角撑板。在此也可以使用用来导引复丝纱线的固定元件作为辊子的替代。视需要也可以将多个纱线并排地浸透，随后将其集束。

4.挤干多余的悬浮液，并且成型纱线：应在一个工作步骤中挤干多余的悬浮液并且成型浸透的复丝纱线，也就是成型增强纤维股线，因为在此过程中(碳)长丝和矿物悬浮液的分布极为均匀。直径可扩展且可打开的线股喷嘴被证明为对工艺有利的。通过缩小截面，能够实现较高的纤维体积含量。

如果在挤干时例如因水泥悬浮液中发生结块而形成淤塞，可以短暂地扩大直径或打开线股喷嘴，以确保工艺的连续性。需要注意的是，较高的纤维体积含量可以大幅简化浸透的纱线的放置，因为从纱线排出的悬浮液会较少。

上浆机以及角撑板上浆机均适于本发明的应用。存在三种将经过浸渍的纱线输往操纵装置的方案，这些方案同样有助于设计浸渍制程。

根据第一实施方式，在包括至少一个浸渍装置的线股制备装置中固定地形成增强纤维股线，并且将其输往增强纤维股线供应机构，以输出至待制造的混凝土构件。这个方案也被称为固定的直接方案，因为借助于固定的线股制备装置浸渍或浸透增强纤维股线，并且通过可以由转向点形成的线股转移装置直接导引至紧固在操纵装置上的增强纤维股线供应机构。

其中，优选借助于三辊子或五辊子上浆机来实现该浸渍或浸透制程。矿物悬浮液的悬浮液槽中的(例如呈凸形以改进纱线展开的)转向辊的数目和形状是可变的。同样设有吻合式涂布机，其用来在浸渍或浸透制程前用少量水润湿纱线。可以使用纱线导引装置来为纱线定心。借助于在线股方向上呈锥形或漏斗形的线股喷嘴来挤出多余的基质材料，即矿物悬浮液，以及成型增强纤维股线的横截面，即增强件横截面，该线股喷嘴的出口直径为恒定的或可变的。

在成型之后，通过转向辊将纱线导引至增强纤维股线供应机构。在一种替代技术方案中，将纱线直接引入用于混凝土打印的挤出喷嘴。

在本发明的方法的第二实施方式中，在线股制备装置中固定地形成增强纤维股线，并且将其卷绕成线股卷轴。线股制备装置包括至少一个浸渍装置，该浸渍装置也可以实施为浸渍槽。这个方案也被称为固定的间接方案。直至成型为止，该制程均与被称为固定的直接浸渍或浸透制程的第一实施方式相同。但在成型之后，将增强纤维股线作为半成品卷绕至另一卷轴，即线股卷轴上。

在将线股卷轴完全装满后，将该线股卷轴从浸渍设备取出并且装入操纵装置上的增强纤维股线供应机构，在该处将增强纤维股线从线股卷轴重新展开，并且在也被称为混凝土打印制程的基于挤出的增材制造工艺中进行安装。需要注意的是，由于悬浮液中正在进行化学反应，从浸渍过程开始直至增强纤维股线完全装入的时间范围是有限的。但如果成功防止纱线干燥或固化，处理时间范围可以长达数小时。

根据第三实施方式，增强纤维股线在增强纤维股线供应机构中自行形成，该增强纤维股线供应机构在基于挤出的增材工艺中在混凝土构件表面上运动。为此，增强纤维股线供应机构包括包含至少一个浸渍装置的线股制备装置。这个实施方式也被称为不固定的直接方案。根据另一替代方案，借助于直接紧固在操纵器上因而尺寸必须尽可能紧凑的装置来浸渍或浸透增强纤维股线。

在本发明的前述全部实施方式中，均通过用矿物悬浮液浸渍来形成增强纤维股线。优选用上浆机，特别是角撑板上浆机或三辊子上浆机来实施浸渍或浸透制程。悬浮液槽中的(例如呈凸形以改进纱线展开的)转向辊的数目和形状是可变的。可以使用纱线导引装置来为纱线定心。借助于在复丝纱线或增强纤维股线的移动方向上呈锥形或漏斗形的线股喷嘴来挤出多余的基质材料以及成型增强件横截面，该线股喷嘴的出口直径为恒定的或特别有利地为可变的。

在本发明的方法的一种优选技术方案中，同样设有吻合式涂布机，其用来在浸渍或浸透制程前用水润湿复丝纱线，其中用少量水即可。同样存在其他适于润湿或预润湿的方法。

此外，用于实施本发明的方法的特别优选的浸渍设备具有用来展开复丝纱线的线制动器、用来将复丝纱线拉成直线的三个导线平面、总共四个用于纱线展开的固定式转向装置、三辊子上浆浸渍装置以及也被称为成型喷嘴的线股喷嘴。

必须与浸渍或浸透的方式以及相应装置的定位无关地将经过浸渍或浸透的复丝纱线作为增强纤维股线机械地输往装载位置。其目的借助于一种增强纤维股线供应机构而达成。增强纤维股线供应机构的实施方式可以为能够将增强纤维股线直接整合至混凝土股线或整合至两个混凝土股线之间。由此，将增强纤维股线输入混凝土层中的至少一个或输送至混凝土层中的至少一个上。

将增强纤维股线输入混凝土层中的至少一个或最先存在的混凝土股线，这个方案也被称为直接整合。这一点通过以下方式实现：增强纤维股线供应机构以相对挤出喷嘴不可动的方式布置，也就是二者相连。针对每个混凝土层而言，增强纤维股线供应机构和挤出喷嘴在混凝土层的特别是水平的平面内相对混凝土构件或者相对地面或相对事先制成的混凝土层均可动。在挤出喷嘴的挤出方向上输出增强纤维股线并且嵌入所形成的混凝土股线。这一点例如通过使得增强纤维股线从背离输出口的一侧进入挤出喷嘴来实施。

作为前述技术方案的替代，还存在将增强纤维股线直接整合至分隔的混凝土股线的分股之间的另一方案。具体方式是：将待挤出的混凝土分为两个分股，并且紧接在形式为供增强纤维股线的增强件导入的开口之后重新汇合，从而使得增强件被混凝土包围。从并排布置的两个单独的挤出喷嘴输出分股。针对直接整合的情形，增强纤维股线供应机构在这两个方案中均不应相对挤出喷嘴移动或扭转。

根据一种优选实施方式，在直接整合时，先将增强纤维股线，例如用水泥浸渍的(碳)纱线引入例如实施为漏斗的进料装置，并且用第一辊对输送。第二辊对使得纱线换向至预定方向，例如水平方向。随后，将纱线导入刮除装置并使其穿过闸刀切割装置。闸刀切割装置能够随时通过分隔纱线来中断输送增强纤维股线以及中断向混凝土股线添加增强件。

通过另一输送装置将增强纤维股线直接嵌入适于混凝土打印的挤出喷嘴，该输送装置在进行水平输送时优选实施为软管。在此，将增强纤维股线整合至混凝土股线，将该混凝土股线放置在事先制成的混凝土股线上，即下混凝土层上。为防止挤出的混凝土倒流进软管，可以在软管末端装入封闭装置。可以在进行不包含增强件整合的混凝土挤出时将这个封闭装置关闭，且在进行增强件整合时必须将这个封闭装置打开以便增强纤维股线通过。

作为直接整合增强纤维股线的替代方案，单独设有放置增强纤维股线的方法。其中，将增强纤维股线输往至少一个混凝土层上。为此，针对每个混凝土层而言，增强纤维股线供应机构在混凝土层的特别是水平的平面内相对制造中的混凝土构件或者相对地面或相对事先制成的混凝土层均可动。优选沿竖直向下的方向将增强纤维股线输出至混凝土层上，并且用下一混凝土股线覆盖。在竖直向下地输出增强纤维股线时，可以将这个增强纤维股线导引至任意方向，而无需朝该方向转动增强纤维股线供应机构。

因此，在将增强纤维股线整合至两个混凝土层之间时，增强纤维股线优选竖直向下地从增强纤维股线供应机构排出，并且可以与混凝土股线的定向无关地敷设。在增强纤维股线供应机构中水平地布置第二辊对以实施这种纱线输送。借助于旋转对称的、椭圆形或橄榄形的两侧呈漏斗状的挤出喷嘴来定位增强纤维股线。在直接整合中，虽然可以放置不配筋的混凝土股线，但无法放置没有混凝土股线的增强纤维股线，而这个处理方式在本方案中是可行的。这样也能在完全不挤出混凝土的情况下制造增强件结构。

针对将增强纤维股线整合至两个也被称为混凝土长丝(Betonfilamente)的混凝土股线之间，或两个混凝土层之间的情形下，为了改进增强纤维股线与由挤出的混凝土形成的混凝土层之间的粘附性，可以将可流动的水泥悬浮液或砂浆嵌入中间层或混凝土层之间。用于挤出的混凝土必须具有极为粘稠的稠度，因此，存在纱线未充分被混凝土包围而形成分隔层的风险。

在实施这两种放置或整合时，在制程开始前将增强纤维股线，优选经预处理的(碳)纱线，一次性地嵌入输送装置。在进一步的流程中，可以以任意频率停止纱线输送，借助于切割装置将纤维股线切断，并且视需要重新输送增强纤维股线。

如果需要改变混凝土中的配筋度，可以并合多个纱线，也就是不同于捻线地在不加捻的情况下将多个纱线合并在一起，或者并排布置多个纱线，从而得到类似的结果。替代地，可以改变混凝土股线的高度，视情况还可以改变宽度。

水平增强件层的实现可以相应地与相应混凝土层相结合。纵向增强件相应地与混凝土股线一起沿混凝土构件纵向放置，剪力增强件以形成之字形加固件的方式放置。在进行纱线放置时，可以有利地在以之字形挤出的混凝土股线上方导引增强纤维股线，且在与混凝土股线的增强件重叠之后才将增强纤维股线沿纵向放置在混凝土股线上。这样就能在形成表面的纵向长丝与去除剪力的加固件之间形成压紧配合的连接。

在施工进度中交替实施前述制程。此外，自外部将增强纤维股线输出至混凝土构件的竖直表面，从而特别优选在待制造的混凝土构件两侧形成垂直的增强件，优选包括覆盖的混凝土股线。为此，可以使用可以三维地运动的关节臂机器人作为操纵装置。如果可以将包括覆盖的混凝土股线的垂直的增强件在两侧从外部打印至轮廓上，那么就在制成混凝土构件或构件区段后为竖直表面配筋。如前所述，增强纤维股线同样可以被混凝土股线覆盖或整合至混凝土股线。

借助于本发明的方法，除壁状的元件外也可以制造其他构件。原则上可以以(基于挤出的)增材制造的方式制成构件整体，或者仅制成轮廓。随后，可以在轮廓内部为表面或空间配设增强件，例如借助于前述“间接工艺”，也就是在将增强纤维股线施加至之前的混凝土层之后特别是逐层地实施混凝土浇注。替代地，也可以应用现有技术中的配筋方案。这个处理方式主要可以应用于平整或弯曲的表面。

可以以与壁状构件类似的处理方式来制造梁状构件，区别在于，在张力区内需要更多纵向配筋。为此，可以将多个增强件混凝土长丝，即本发明的纤维股线，并排和/或重叠放置。

本发明的另一方面涉及一种用于制造增强混凝土构件的装置。混凝土构件包括基质材料混凝土和由至少一个增强纤维股线形成的纤维织物增强件。设有浸渍装置，其由纱线形成用矿物悬浮液浸透的增强纤维股线。根据本发明，设有用于制造且优选无应力地放置纺织增强纤维股线的装置。

此外，设有增强纤维股线供应机构，即用于输出增强纤维股线的装置，该增强纤维股线供应机构相对混凝土构件或者相对地面或相对事先制成的混凝土层均可动，且适于将增强纤维股线：

·根据第一实施方式，嵌入混凝土股线，

·根据第二实施方式，施加在混凝土层上，或者

·根据第三实施方式，施加在混凝土构件的多个相叠放置的混凝土层的竖直侧面上，或者嵌入施加在该处的混凝土股线中。

在所有实施方式中，均确保在矿物悬浮液固化之前，立即或随后用混凝土包围增强纤维股线。

根据一种有利实施方式，设有用于增强混凝土构件的基于挤出的增材制造的装置，所述混凝土构件包括由至少一个混凝土股线形成的特别是水平的混凝土层。从挤出喷嘴挤压出混凝土股线，针对每个混凝土层而言，借助于操纵装置，该挤出喷嘴在混凝土层的特别是水平的平面内相对制造中的混凝土构件或者相对地面或相对事先制成的混凝土层均可动。所述装置包括操纵装置和挤出喷嘴。

根据本发明，设有浸渍装置，其适于用矿物悬浮液浸透被设置成增强件的纱线，优选复丝纱线，从而形成可以用作增强件的增强纤维股线。此外，设有可动的增强纤维股线供应机构，其适于，借助于操纵装置所引起的运动优选无应力地将增强纤维股线输往待制造的混凝土构件，使得在矿物悬浮液固化之前，将增强纤维股线嵌入待制造的混凝土构件，并且立即或替代地随后直接用混凝土包围该增强纤维股线。

操纵装置的有利实施方式为可以三维地运动的关节臂机器人，或可以至少二维地运动的龙门式机器人。为使用龙门式机器人，在竖直可动的混凝土构件中，至少必须例如通过升降台来确保挤出喷嘴在平面内的可动性。

浸渍装置优选包括容置长丝纱线的纱线卷轴、上浆机，特别是三辊子上浆机或角撑板上浆机。在用于预处理复丝纱线的装置中，有利地采用用于从增强纤维股线挤出多余的悬浮液以及用于成型增强件横截面，即增强纤维股线的横截面的线股喷嘴，该线股喷嘴在增强纤维股线的移动方向上呈锥形或漏斗形且具有恒定或可变的出口直径。

浸渍装置在其优选实施方式中还具有吻合式涂布机，其适于在浸渍或浸透制程前用少量水润湿复丝纱线。

根据第一实施方式，所述浸渍装置实施为固定的且包括用于将增强纤维股线供应至增强纤维股线供应机构的装置，或者根据第二实施方式，包括用于将增强纤维股线存储在线股卷轴上的装置，该线股卷轴适于供应至增强纤维股线供应机构。根据第三实施方式，所述浸渍装置与增强纤维股线供应机构连接，使得即使在增强纤维股线供应机构运动期间也能够视需要直接将增强纤维股线供应至增强纤维股线供应机构。

为了将增强纤维股线直接整合至混凝土，增强纤维股线供应机构具有输送增强纤维股线的漏斗和第一辊对。设有第二辊对来将增强纤维股线换向至所需方位，例如水平方位。此外，设有刮除装置和闸刀切割装置，随后，输送增强纤维股线使其穿过这两个装置，其中设有另一导引装置，其在进行水平输送时优选实施为软管。借助于该另一导引装置将增强纤维股线直接沿挤出方向送入挤出喷嘴，从而将增强纤维股线整合至混凝土股线。

有利地，还设有封闭装置，可以在进行不包含增强件整合的混凝土挤时，也就是未将增强纤维股线整合至混凝土股线的情况下将这个封闭装置关闭，并且可以在进行增强件整合时，也就是在将增强纤维股线整合至混凝土股线的情况下将这个封闭装置打开。封闭装置有助于防止挤出的混凝土倒流进该另一导引装置。

作为替代方案，挤出喷嘴采用某种实施方案，从而将待挤出的混凝土分为两个分股，并且紧接在供增强纤维股线导入的开口之后重新汇合，从而使得增强纤维股线立刻被混凝土包围，而无需实施复杂的密封。

为了将增强纤维股线整合至两个混凝土层之间，设有将这个增强纤维股线竖直向下地输出的增强纤维股线供应机构。该增强纤维股线供应机构的功能已在上文的操作方法中描述过。

本发明的另一方面涉及一种以基于挤出的增材制造工艺制成的增强混凝土构件，所述混凝土构件包括由至少一个混凝土股线形成的特别是水平的混凝土层，该混凝土股线被从挤出喷嘴挤压出来。根据本发明，纱线且特别是复丝纱线被设置成增强件，所述纱线用矿物悬浮液浸透后作为增强纤维股线存在，以装入混凝土股线或两个混凝土股线之间，该增强纤维股线以被混凝土完全包围的形式存在于混凝土构件中，其中装入和包围均在矿物悬浮液固化之前实施。有利地，混凝土构件可以通过前述方法获得。

本发明能够以有利的方式在利用混凝土的增材制造(也称为混凝土3D打印)中直插式实现性能卓越且耐用的增强件。借助于本发明，可以实现混凝土构件的全自动化和全数字化制造。这是数字建筑概念中建立3D混凝土打印工艺的重大进步。通过本发明，同样能够制造弧形或渐细的、不受腐蚀且耐高温的混凝土构件。

在根据现有技术制造矿物浸渍的(碳)纤维增强件时，存在的问题是，这些极薄的结构极快干透，因此粘合剂无法最佳地固化。由于在所描述的方法中立即或替代地在短时间内直接用混凝土包围增强纤维股线(“新对新(frisch in frisch)”)，因此，所述方法指的是克服了已知解决方案中存在的缺点的期望的后处理。

附图说明

下面结合对实施例的描述和其在附图中的图示对本发明进行详细说明。其中：

图1：本发明的嵌有纵向增强件的混凝土构件的实施方式的示意图；

图2：本发明的嵌有横向增强件的混凝土构件的实施方式的示意图；

图3：本发明的嵌有垂直增强件的混凝土构件的实施方式的示意图；

图4：本发明的用于直接整合增强纤维股线的装置的实施方式的示意图；

图5：本发明的用于将增强纤维股线整合至混凝土层之间的装置的实施方式的示意图；

图6：本发明的用于实施固定的直接纱线供应装置的实施方式的示意图；

图7：本发明的用于实施固定的间接纱线供应装置的实施方式的示意图，以及

图8：本发明的用于实施不固定的直接纱线供应装置的实施方式的示意图。

具体实施方式

图1示出本发明的嵌有纵向增强件22的混凝土构件1的实施方式的示意图，该纵向增强件实施为增强纤维股线28。增强纤维股线28嵌入混凝土股线4。将混凝土股线4放置在由事先制成的混凝土股线4形成的混凝土层2上，从而实现混凝土构件1的逐层增材制造。

图2示出本发明的嵌有横向增强件24的混凝土构件1的实施方式的示意图，该横向增强件由增强纤维股线28形成。横向增强件24为呈之字形嵌在混凝土构件1内部的横梁提供强度。增强纤维股线28在此同样嵌入混凝土股线4。

图3示出本发明的嵌有垂直增强件26的混凝土构件1的实施方式的示意图，该增强件由增强纤维股线28形成。在图1和图2中的混凝土构件1或该混凝土构件的一个区段制造完毕的情况下，将在水平的负荷方向上提供抗弯承载力的垂直增强件26施加在外壁上。在一种优选实施方式中，如图所示，增强件26同样嵌入混凝土股线4。这样就确保最佳地与混凝土基质结合，此外，增强纤维股线28受到保护以免受损伤。

图4示出本发明的用于将增强纤维股线28直接整合至混凝土股线4的增强纤维股线供应机构40的实施方式的示意图。增强纤维股线供应机构40用于直接整合增强纤维股线28并且与挤出喷嘴6固定连接，因为输出增强纤维股线28的方向被固定至挤出喷嘴6的工作方向上。增强纤维股线28被输往增强纤维股线供应机构40以用作纵向增强件22、横向增强件24或垂直增强件26，并且通过进料装置41进入增强纤维股线供应机构40。首先，用第一辊对42抓住增强纤维股线28。第二辊对43承担将增强纤维股线28偏转至工作方向的功能。第二辊对43后跟随有闸刀切割装置44，该闸刀切割装置后又跟随有实施为软管46的另一导引装置。软管46有利地具有可封闭的开口，在不需要排出增强纤维股线28以及需要防止混凝土渗入的情况下，可以将该开口封闭。软管46与挤出喷嘴6连通，使得增强纤维股线28能够直接嵌入流过挤出喷嘴6的混凝土，并且与该混凝土一起作为“增强件”混凝土股线4从挤出喷嘴6排出。

图5示出本发明的增强纤维股线供应机构50的实施方式的示意图，其用于将增强纤维股线28整合至两个混凝土股线4或两个混凝土层2之间的中间层或中间腔。其中，首先施加第一混凝土股线4作为混凝土层2，并且在该混凝土层上施加增强纤维股线28作为纵向增强件22、横向增强件24或垂直增强件26。随后，通过挤出喷嘴6施加形成另一混凝土层2的另一混凝土股线4，该混凝土层随即覆盖增强纤维股线28从而嵌入混凝土基质。

通过出料导引装置56将增强纤维股线28垂直向下地从增强纤维股线供应机构50输出，从而与挤出喷嘴6的工作方向无关地施加增强纤维股线28，这一点例如有利于覆盖增强件。增强纤维股线28事先穿过第一辊对52、第二辊对53和切割装置54。增强纤维股线28事先通过进料装置51进入增强纤维股线供应机构50。

图6示出本发明的用于实施固定的直接纱线供应装置(

Garnlieferung)60的实施方式的示意图，将纱线供应至增强纤维股线供应机构40以便在从挤出喷嘴6排出之前直接整合至混凝土股线4，或者将纱线供应至增强纤维股线供应机构50以便在两个混凝土股线4之间输出。

这个实施方式的特征是，设有线股制备装置62，其借助于在最简单的情形下实施为转向点的线股转移装置64将增强纤维股线28转移至随挤出喷嘴6一起运动的增强纤维股线供应机构40、50。

线股制备装置62包括纱线卷轴21，从该纱线卷轴放出复丝纱线20。复丝纱线从该处出发穿过用于预润湿的装置32，该装置在一种优选实施方式中实施为吻合式涂布机。优选被预润湿的复丝纱线从该处出发到达浸渍装置33，该浸渍装置优选实施为上浆机。这个上浆机通过三个辊子输送复丝纱线20，从而使得矿物悬浮液35渗入复丝纱线20之间的长丝，并且提供最佳的浸渍。最后，线股喷嘴34用于擦去多余的悬浮液35，并且为增强增强纤维股线28提供期望的横截面形状。随后，通过线股转移装置64将如此地形成的增强纤维股线28抽出。

图7示出本发明的用于实施固定的间接纱线供应装置70的实施方式的示意图，该装置同样包括线股制备装置72，但该线股制备装置紧接在线股喷嘴34后具有另一卷轴，即线股卷轴74。将新形成的增强纤维股线28卷绕在这个卷轴上。随后，将线股卷轴74立即送往增强纤维股线供应机构40、50，使得用于浸渍的矿物悬浮液不会以非期望的方式固化。如前所述，在该处将增强纤维股线28引入增强纤维股线供应机构40、50。

图8示出本发明的用于实施不固定的直接纱线供应装置(

Garnlieferung)80的实施方式的示意图。其中，整个线股制备装置82直接与增强纤维股线供应机构40、50以及其所连接的挤出喷嘴6连接。由挤出喷嘴6、增强纤维股线供应机构40、50和装置80组成的整个组件通过混凝土构件上方的操纵装置运动，以便输出混凝土股线4。线股制备装置82持续输出新制成的纤维股线28，其中根据图6和图7的描述中示出的方式制造这些纤维股线。

附图标记列表

1 混凝土构件

2 混凝土层

4 混凝土股线

6 挤出喷嘴

20 纱线，复丝纱线

21 纱线卷轴

22 纵向增强件

24 横向增强件

26 垂直增强件

28 增强纤维股线

32 用于预润湿的装置(吻合式涂布机)

33 浸渍装置(上浆机)

34 线股喷嘴

35 矿物悬浮液

40 增强纤维股线供应机构(用于直接整合)

41 进料装置

42 第一辊对

43 第二辊对

44，54 (闸刀)切割装置

46 导引装置(软管)

50 增强纤维股线供应机构(用于中间层)

51 进料装置

52 第一辊对

53 第二辊对

56 出料导引装置

60 用于实施固定的直接纱线供应装置

62 线股制备装置(具有线股转移装置)

64 线股转移装置

70 用于实施固定的间接纱线供应装置

72 线股制备装置(具有线股卷轴)

74 线股卷轴

80 用于实施不固定的直接纱线供应装置

82 线股制备装置(移动式)

Claims (22)

1.一种制造增强混凝土构件的方法，所述混凝土构件包括基质材料混凝土和由至少一个增强纤维股线形成的纤维织物增强件，其中用矿物悬浮液(35)浸渍纱线(20)，从而形成所述至少一个增强纤维股线(28)，其特征在于，从用于输出所述至少一个增强纤维股线(28)的可动装置输出所述至少一个增强纤维股线(28)，从而将所述至少一个增强纤维股线(28)：根据第一实施方式，嵌入至少一个混凝土股线(4)；根据第二实施方式，施加至至少一个混凝土层(2)上；或者根据第三实施方式，施加在所述混凝土构件(1)的多个相叠放置的混凝土层(2)的至少一个竖直侧面上，或嵌入施加在该处的所述混凝土股线(4)，从而形成布置在外部的垂直增强件(26)，且其中进一步地，在所述矿物悬浮液(35)固化前，在放置同时或之后立即用混凝土包围所述至少一个增强纤维股线(28)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中借助于基于挤出的增材制造的方法来制造所述混凝土构件(1)，其中由所述至少一个混凝土股线(4)形成所述混凝土层(2)，将所述混凝土股线从挤出喷嘴(6)挤压出来，其中借助于操纵装置在所述混凝土层(2)的平面内在所述挤出喷嘴(6)与地面或与所述事先制成的混凝土层(2)之间实施相对运动，以制造每个混凝土层(2)，其中将所述至少一个增强纤维股线(28)嵌入所述混凝土股线(4)中的至少一个或者施加至所述混凝土层(2)中的至少一个上。

3.根据权利要求2所述的方法，其中将所述至少一个增强纤维股线(28)嵌入所述混凝土层(2)中的至少一个，具体方式是，设有适于将所述增强纤维股线(28)直接整合至所述至少一个从所述挤出喷嘴(6)排出的混凝土股线(4)的增强纤维股线供应机构(40)，其中所述增强纤维股线供应机构(40)以相对所述挤出喷嘴(6)不可动的方式布置，其中所述增强纤维股线供应机构(40)和所述挤出喷嘴(6)与地面或与所述事先制成的混凝土层(2)在所述混凝土层(2)的平面内相对彼此运动，以制造每个混凝土层(2)，且其中在所述挤出喷嘴(6)的挤出方向上输出所述增强纤维股线(28)并且同时嵌入所述混凝土股线(4)。

4.根据权利要求2所述的方法，其中将所述至少一个增强纤维股线(28)施加至所述混凝土层(2)中的至少一个上，具体方式是，适于将所述至少一个增强纤维股线(28)整合至所述混凝土层(2)之间的所述增强纤维股线供应机构(50)在所述混凝土层(2)的平面内相对地面或相对所述事先制成的混凝土层(2)运动，输出所述至少一个增强纤维股线(28)，并且用随后施加的形成另一混凝土层(2)的所述混凝土股线(4)覆盖所述增强纤维股线。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其中为了改进所述增强纤维股线(28)与所述混凝土层(2)之间的粘附性，将可流动的水泥悬浮液或砂浆嵌入所述混凝土层(2)之间。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中布置在操纵装置上的所述增强纤维股线供应机构(40，50)包括线股制备装置(62，72，82)和浸渍装置(33)，其中根据第一实施方式，在所述线股制备装置(62，72，82)中固定地形成所述至少一个增强纤维股线(28)并且将其传输至所述增强纤维股线供应机构(40，50)；其中根据第二实施方式，在所述线股制备装置(62，72，82)中固定地形成所述至少一个增强纤维股线(28)，将所述增强纤维股线卷绕成线股卷轴(74)，并且将所述线股卷轴(74)与所述增强纤维股线供应机构(40，50)连接在一起，其连接方式为将所述至少一个增强纤维股线(28)从所述线股卷轴(74)输送至所述混凝土构件(1)；其中根据第三实施方式，所述增强纤维股线供应机构(40，50)包括移动式线股制备装置(62，72，82)，且在所述增强纤维股线供应机构(40，50)中形成所述至少一个增强纤维股线(28)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过用矿物悬浮液(35)浸渍来形成所述至少一个增强纤维股线(28)，具体方式为以上浆机实施所述浸渍制程；借助于在输出方向上呈锥形或漏斗形的线股喷嘴(34)来挤出多余的悬浮液(35)以及成型所述增强纤维股线(28)的横截面。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混凝土层(2)形成免拆模板，并且将可流动的混凝土填入所述免拆模板，其中将所述整个模板一次性填满或者形成混凝土层(2)，通过根据权利要求4所述的方法为所述混凝土层配设至少一个增强纤维股线(28)。

9.一种用于制造增强混凝土构件的(1)的装置，所述混凝土构件(1)包括基质材料混凝土和由至少一个纤维织物增强件纤维股线(28)形成的增强件，其中设有增强纤维股线供应机构(40，50)作为用于输出所述增强纤维股线(28)的装置，所述增强纤维股线供应机构包括浸渍装置(33)，所述浸渍装置由纱线(20)形成用矿物悬浮液(35)浸渍的所述增强纤维股线(28)，其特征在于，所述增强纤维股线供应机构(40，50)相对地面或相对所述事先制成的混凝土层(2)可动且适于将所述增强纤维股线(28)：根据第一实施方式，嵌入由挤出喷嘴(6)输出的混凝土股线(4)；根据第二实施方式，施加至已施加的混凝土层(2)上；或者根据第三实施方式，施加在所述混凝土构件(1)的多个相叠放置的混凝土层(2)的竖直侧面上，或嵌入施加在该处的所述混凝土股线(4)，从而在所述实施方式中的每个中，均在所述矿物悬浮液(35)固化之前，立即或随后用混凝土包围所述增强纤维股线(28)。

10.根据权利要求9所述的装置，其适用于所述混凝土构件(1)的基于挤出的增材制造，所述混凝土构件由所述至少一个混凝土股线(4)形成，所述混凝土股线被从挤出喷嘴(6)挤压出来，针对每个混凝土层(2)，所述挤出喷嘴借助于操纵装置在所述混凝土层(2)的平面内相对地面或相对所述事先制成的混凝土层(2)运动。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其中所述增强纤维股线供应机构(40，50)具有操纵装置，所述操纵装置构建为可以三维地运动的关节臂机器人或至少可以在平面内二维地运动的龙门式机器人。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的装置，其中所述线股制备装置(62，72，82)包括容置纱线(20)的纱线卷轴(21)、实施为上浆机或角撑板上浆机的浸渍装置(33)，以及还具有线股喷嘴(34)，所述线股喷嘴适于挤出多余的悬浮液(35)以及成型所述至少一个增强纤维股线(28)的横截面，所述线股喷嘴在挤出方向上呈锥形或漏斗形且具有恒定或可变的出口直径。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述线股制备装置(62，72，82)还具有用于预润湿的装置(32)，所述装置适于在所述浸渍制程前用水润湿所述纱线(20)。

14.根据权利要求12或13所述的装置，其中所述线股制备装置(62，72)实施为固定的且包括用于将所述至少一个增强纤维股线(28)供应至所述增强纤维股线供应机构(40，50)的线股转移装置(64)；或者，其中所述线股制备装置包括用于将所述至少一个增强纤维股线(28)存储在线股卷轴(74)上的装置，所述线股卷轴适于供应至所述增强纤维股线供应机构(40，50)；或者，其中所述线股制备装置(82)与所述增强纤维股线供应机构(40，50)连接，使得即使在所述增强纤维股线供应机构运动期间也能够直接将所述至少一个增强纤维股线(28)供应至所述增强纤维股线供应机构(40，50)。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的装置，其中所述增强纤维股线供应机构(40)为了将所述至少一个增强纤维股线(28)直接整合至混凝土而具有进料装置(41)和输送所述至少一个增强纤维股线(28)的第一辊对(42)，设有第二辊对(43)来将所述至少一个增强纤维股线(28)朝水平方位换向，此外，设有刮除装置和切割装置(44)，随后输送所述至少一个增强纤维股线(28)使其穿过所述刮除装置和所述切割装置，其中还设有导引装置(46)，其中借助于所述导引装置(46)将所述至少一个增强纤维股线(28)直接沿挤出方向送入所述挤出喷嘴(6)，从而将所述至少一个增强纤维股线(28)整合至从所述挤出喷嘴(6)排出的所述混凝土股线(4)。

16.根据权利要求9-15中任一项所述的装置，其中还设有封闭装置，可以在进行混凝土挤出且未将所述至少一个增强纤维股线(28)整合至所述混凝土股线(4)时，将所述封闭装置关闭，并且所述封闭装置可以在将所述至少一个增强纤维股线(28)整合至所述混凝土股线(4)时打开，且所述封闭装置有助于防止所述挤出的混凝土倒流进所述导引装置(46)。

17.根据权利要求9-16中任一项所述的装置，其中所述挤出喷嘴(6)被设计成将所述待挤出的混凝土分为两个分股，并且可以紧接在供所述至少一个增强纤维股线(28)在所述两个分股之间导入的开口之后重新汇合，以便将所述至少一个增强纤维股线(28)嵌入混凝土。

18.根据权利要求9-17中任一项所述的装置，其中所述增强纤维股线供应机构(50)实施为将所述至少一个增强纤维股线(28)竖直向下地输出。

19.一种增强混凝土构件，其中免拆模板用可流动的混凝土或喷射混凝土填满，其特征在于，所述免拆模板由混凝土层(2)形成，所述混凝土层通过根据权利要求1-8中任一项所述的方法形成。

20.根据权利要求19所述的增强混凝土构件，其中将所述可流动的混凝土或喷射混凝土逐层填入，并且通过根据权利要求4所述的方法将增强纤维股线(28)施加至所述混凝土层(2)的至少一部分。

21.一种增强混凝土构件(1)，其以基于挤出的增材制造工艺制成，包括由所述至少一个混凝土股线(4)形成的混凝土层(2)，所述混凝土股线被从至少一个挤出喷嘴(6)挤压出来，其特征在于，设有纱线(20)作为增强件，所述纱线用矿物悬浮液(35)浸渍后作为至少一个增强纤维股线(28)存在，以装入所述混凝土股线(4)或两个混凝土股线(4)之间或两个混凝土层(2)之间，所述增强纤维股线以被混凝土完全包围的形式存在于所述混凝土构件(1)中，其中所述装入和所述包围均在所述矿物悬浮液(35)固化之前实施，其中所述至少一个增强纤维股线(28)被设置成纵向增强件(22)、横向增强件(24)和/或垂直增强件(26)。

22.根据权利要求21所述的混凝土构件，其可以通过根据权利要求1-8中任一项所述的方法获得。

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