WO2022117744A1 - Wandaufbau eines gebäudes sowie verfahren zur herstellung eines solchen wandaufbaus - Google Patents

Wandaufbau eines gebäudes sowie verfahren zur herstellung eines solchen wandaufbaus Download PDF

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WO2022117744A1
WO2022117744A1 PCT/EP2021/084010 EP2021084010W WO2022117744A1 WO 2022117744 A1 WO2022117744 A1 WO 2022117744A1 EP 2021084010 W EP2021084010 W EP 2021084010W WO 2022117744 A1 WO2022117744 A1 WO 2022117744A1
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WO
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wall structure
structure according
strand
fresh concrete
wall
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Application number
PCT/EP2021/084010
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas SCHOMBERG
Florian GERLAND
Original Assignee
Universität Kassel
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    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
    • E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0445—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms
    • E04G21/0463—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms with boom control mechanisms, e.g. to automate concrete distribution
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/06—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of high bending resistance, i.e. of essentially three-dimensional extent, e.g. lattice girders

Definitions

  • the invention relates to a wall construction of a building by concrete 3D printing with several horizontally running strands of extruded fresh concrete arranged one above the other, the wall construction having a reinforcement, the reinforcement being designed as a 3D body.
  • the subject of the present invention is a method for producing such a wall structure.
  • a strand is understood to be an elongate structure with, in particular, a round or angular cross section.
  • a vertical structure is known from WO 2019/126313 A1, with a box-shaped reinforcement structure being provided, with this box-shaped reinforcement structure, which forms a hollow body, being covered in the edge region with concrete in 3D printing by means of 3D printing.
  • CN 1083 12291 A describes the manufacture of a building or part of a building using 3D printing technology.
  • 3D printing technology it is provided that between the individual layers of a concrete structure steel meshes are laid horizontally as reinforcement.
  • 3D printing technology it is known to use 3D printing technology to provide vertically oriented cages as part of an edge structure in order to provide increased stability of a building produced in this way.
  • the teaching of CN 20 7841 654 U goes in the same direction.
  • a major weakness in concrete 3D printing lies in the bond between the individual horizontally applied layers or strands of fresh concrete. This means that it is sometimes difficult to ensure that the individual layers or strands actually create an intimate connection with one another, which would be the case in particular if the fresh concrete were highly fluid; however, this would then mean that the lower strands or layers of the wall construction would diverge due to the loading of the upper layers during printing. If the flowability is correspondingly lower, there is a risk that the connection between the individual layers or strands of concrete is not connected to one another in such a materially bonded manner that one such manufactured wall is able to withstand larger forces directed horizontally on the wall. In addition, if the flowability is too high, the times for the construction of a building become too long, and in this respect the economy suffers because the process of solidifying the individual concrete layers takes too long.
  • the object on which the invention is based is therefore to remedy this;
  • the object of the invention is to reduce the deformation of the fresh concrete layers with the appropriate flowability, on the one hand to increase the working speed, and on the other hand to ensure that the desired intimate material connection takes place between the individual layers in order to give such a printed wall structure the provide the necessary stability.
  • a strand of fresh concrete lies in the 3D body.
  • the strand of fresh concrete is picked up by a corresponding body, i.e. the strand is located in the 3D body, with the body ultimately preventing the individual strands from running apart at a correspondingly high flow rate of the processed fresh concrete.
  • the 3D body can be designed as a 3D formwork body.
  • the invention is also intended to improve the layered composite of individual strands in order to increase the resilience to horizontal forces acting on a building wall.
  • the 3D body also referred to as a 3D formwork body, extends from a strand located underneath Fresh concrete rests. This means that the 3D body becomes a permanent part of the wall structure, so it presents itself as lost formwork. It is also planned that the 3D body is designed like a strand, which opens up the possibility of paralleling the 3D body to use the strand of fresh concrete for the production of a building part, and here in particular a building wall. This means that the term strand is also intended to describe an elongated structure in relation to the 3D body. Such a strand as an elongate structure can have a length of 10 to 30 cm or even be several meters long.
  • the 3D body or 3D formwork body is characterized by at least one side wall and at least one base adjoining the side wall.
  • the at least one side wall not only serves to prevent the concrete from flowing, but also to support the 3D body located above it, where a smooth surface is initially provided on one side of a building part, in particular a building wall.
  • the floor is used to connect to the strand of fresh concrete below.
  • the floor has a plurality of openings through which the fresh concrete of the upper line enters into a material connection with the fresh concrete of the lower line.
  • the floor has at least one strip-shaped connecting element, which protrudes downwards when installed, i.e. in the protrudes into the lower strand of the fresh concrete.
  • the strip-shaped connecting element is advantageously designed to taper off from the bottom. This makes it easier to insert the upper 3D body into the lower strand of fresh concrete.
  • the connecting bar can also be trapezoidal in shape, with the broader end being located at the free end of the connecting bar.
  • the free end of the connecting strip can be hook-shaped, ie have a hook-shaped end.
  • the 3D body has two side walls which are spaced apart from one another and are connected by a base, the base having a plurality of openings, the base having two strip-shaped connecting elements which protrude downwards in the installed state and are spaced apart from one another can be tapered. This ensures that the superimposed 3D bodies are supported on one another by their side walls and at the same time an intimate connection is produced by the 3D body between the strands of flowable concrete. On the one hand, this is due to the strip-shaped projections and, on the other hand, to the openings in the bottom of the 3D body.
  • 3D formwork bodies can be connected to one another in a row in that one formwork body has at least one section with notches, for example grooves, on the bottom of one side, which correspond to corresponding notches, i.e. for example also grooves, of an adjacent formwork body, which are arranged on the bottom of this formwork body.
  • the bottom has been found to be particularly advantageous for the bottom to have a mesh structure, similar to wire mesh, in order to form the plurality of openings.
  • the advantage of the design of the 3D body with two side walls running parallel to one another, which are connected to one another by the floor, is that before the fresh concrete is injected in the form of a strand into the space formed by the side walls and the floor, line elements are laid in this space such as cables, signal conductors, water pipes and heating pipes.
  • the strip-shaped connecting elements prevent the line elements from being unintentionally displaced laterally when the 3D body is also laid as a strand together with the concrete strand. Because then the line elements are held in their position by the two spaced and parallel connecting elements. In this case, the line elements can run directly on the ground or at a distance from the ground, for example by being elevated.
  • a second variant is characterized in that the 3D body is in the form of a hollow body and is in particular made of knitted goods, for example wire mesh.
  • Wire mesh within the meaning of the invention is any wire body that has meshes, for example rabbit wire.
  • Such a 3D hollow body can have a round cross section or, in particular, also a square shape, with the square shape of the 3D hollow body having the advantage of a substantially smooth wall. It can also be provided here that the 3D hollow body has line elements, in which case the line elements can be processed simultaneously with the 3D hollow body on the one hand and with the strand of fresh concrete on the other.
  • the meshes in the side wall area can be smaller or longer than where there is to be an integral connection with adjacent strands.
  • Another advantage of such a 3D hollow body made of wire mesh is that this hollow body can also be laid in a curved shape together with the fresh concrete, since the 3D hollow body is flexible due to the use of wire mesh.
  • the flowability of the fresh concrete is selected in such a way that in the first variant it penetrates the openings in the floor or meshes in the ground and in the second variant penetrates the meshes in order to create an intimate connection between the bars of fresh concrete on the one hand and the respective 3D body on the other hand.
  • the wire mesh can have hooks on the outer circumference to form the hollow bodies, which engage with the adjacent wire mesh and in this way create a positive connection between the hollow bodies made of wire mesh when they are filled with fresh concrete enable. This makes sense if the hollow bodies with the fresh concrete strand are placed on top of one another in an offset manner, as is required, for example, when creating a vault.
  • a wire can be used to produce the wire mesh, which is designed similar to barbed wire, the spikes of the barbed wire also being able to be bent in the shape of a hook. Interlocking also takes place when conventional barbed wire is used to manufacture the wire mesh.
  • the invention also relates to a method for producing a wall structure as described above according to one or more of Claims 1 to 16.
  • This method is characterized in particular by: that parallel to an extruded fresh concrete strand, the 3D body is also formed in the manner of a strand, with both the fresh concrete strand and the 3D body being processed together, with the fresh concrete strand being deposited in the 3D body.
  • the fresh concrete strand is placed in the space between the side walls and the floor, and in the case of the hollow body made in particular of wire mesh, the strand is processed together with the hollow body by both being placed one above the other and running horizontally at the same time to form the wall structure be discarded.
  • the 3D hollow body in particular made of wire mesh, is filled through a mouthpiece that expels the fresh concrete strand, with the hollow body directly adjoining the mouthpiece or covering the mouthpiece.
  • the hollow body can be provided to lay out the hollow body over a length of about 2 to 3 meters, to insert the mouthpiece, which expels the fresh concrete, into the hollow body or cage and to fill it backwards.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a wall structure with, for example, two 3D bodies arranged one above the other, each for receiving a concrete strand;
  • 3D bodies being designed as hollow bodies made of knitted fabric, two 3D hollow bodies arranged one on top of the other being shown by way of example;
  • Fig. 3 shows the connection of two 3D bodies according to Fig. 1.
  • FIG. 1 shows, by way of example, in a first embodiment, part of a wall structure with two 3D bodies arranged one above the other, each of these 3D bodies 1 having two side walls 3 which are connected to one another by a base 5 .
  • the 3D bodies are in this respect designed as 3D formwork bodies.
  • This strand 9 has a cross-sectional shape that roughly corresponds to the space between the two side walls 3 and the bottom 5, and for this purpose is pressed out of a correspondingly shaped mouthpiece.
  • the floor 5 has the openings 7, the openings 7 being used for the passage of fresh concrete from the strand 9 of fresh concrete lying on the floor to the strand of fresh concrete below, in order to create a material connection between the two strands 9 to provide fresh concrete.
  • the floor shows a tongue 27 with a catch 28 on the underside of the tongue for connecting the individual formwork bodies.
  • the base 5 has a detent 29 on the upper side, which interacts with the detent 28 .
  • the bottom 5 also has two strip-shaped connecting elements 11, which are spaced apart and run parallel to one another and engage in the concrete strand of the fresh concrete strand below, thus also ensuring a stable connection.
  • the strip-shaped connecting elements are designed to taper downwards, as can be seen in FIG. 1, and according to the embodiment according to FIGS. 1 and 3 have a hooked end 25 to achieve a more intimate connection with the ground.
  • line element 13 on the floor 5, for example a power line, a water line or the like.
  • the 3D body 20 is designed as a hollow body made of wire mesh, and in the present case has a quadrangular cross section.
  • the hollow body forms a formwork body.
  • the 3D body 20 receives the strand 22 made of fresh concrete.
  • the wire mesh ensures that two 3D hollow bodies arranged one above the other, which in this respect are designed like a cage, bring about a cohesive connection of the fresh concrete strands 22 of the upper and lower strand 22 in the respective hollow body 20 .
  • both the 3D body 1, 20 and the fresh concrete 9, 22 are in the form of a strand to be received by the 3D body, ie as an elongated structure.
  • the strand 9, 22 made of fresh concrete can be processed essentially together with the respective 3D body. That is, at the moment where in the first embodiment, the body 1 on a base or a lower 3D body 1 has been deposited, the strand 9 of fresh concrete is deposited in the 3D body 1 on the floor 5 using a nozzle with a correspondingly shaped mouthpiece.
  • the strand 22 can be introduced into the cage-like 3D hollow body 20 and then the fresh concrete strand and the cage-like 3D hollow body 20 can be laid down together on top of one another.
  • the wall structure according to the invention is extremely stable after the fresh concrete has hardened into concrete, in particular also with respect to forces acting laterally on the wall structure.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist der Wandaufbau eines Gebäudes durch Beton 3D-Druck mit mehreren übereinander angeordneten horizontal verlaufenden Strängen (9, 22) aus extrudiertem Frischbeton, wobei der Wandaufbau eine Armierung aufweist, wobei die Armierung als ein 3D-Körper (1, 20) ausgebildet ist, wobei ein Strang (9, 22) aus Frischbeton in dem 3D-Körper (1, 20) einliegt sowie ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechend hergestellten Wandaufbaus wobei parallel zu einem extrudierten Frischbetonstrang der 3D-Körper (1, 20) ebenfalls nach Art eines Stranges (9, 22) ausgebildet ist, wobei sowohl der Frischbeton als auch der 3D-Körper zusammen verarbeitet werden, wobei in dem 3D-Körper (1, 20) der Frischbetonstrang (9, 22) abgelegt wird.

Description

WANDAUFBAU EINES GEBÄUDES SOWIE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SOLCHEN WANDAUFBAUS
Die Erfindung betrifft einerseits einen Wandaufbau eines Gebäudes durch Beton 3D-Druck mit mehreren übereinander angeordneten, horizontal verlaufenden Strängen aus extrudiertem Frischbeton, wobei der Wandaufbau eine Armierung aufweist, wobei die Armierung als ein 3D-Körper ausgebildet ist.
Andererseits ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Wandaufbaus.
Die Herstellung von Gebäuden im Wege der 3D-Drucktechnik mit Beton ist aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Hierbei ist vorgesehen, den Frischbeton aus einer Düse zu extrudieren, welche über die zu druckende Grundfläche bewegt wird, und dabei den Frischbeton nach Art eines Stranges auf der entsprechenden Grundfläche ablegt. Mehrere dieser Stränge werden schrittweise aufeinander platziert. Unter einem Strang wird insofern ein längliches Gebilde mit insbesondere rundem oder eckigem Querschnitt verstanden.
In diesem Zusammenhang ist aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der WO 2018/136475 A1 , die Herstellung von Betonbauteilen bekannt, wobei in dem Betonbauteil einzelne Armierungselemente eingebracht sind, um dem Betonbauteil die erforderliche Festigkeit bzw. Steifigkeit zu vermitteln.
Aus der WO 2019/126313 A1 ist die Herstellung eines vertikalen Bauwerks bekannt, wobei eine kastenförmige Armierungsstruktur vorgesehen ist, wobei im Wege des 3D-Drucks diese kastenförmige Armierungsstruktur, die einen Hohlkörper bildet, im Randbereich mit Beton im 3D-Druck belegt wird. Das heißt, hier wird eine vorgefertigte Armierungsstruktur verwendet, um im 3D-Druck durch Beton auf die umlaufende Armierungsstruktur einen entsprechend ausgebildeten Hohlkörper herzustellen.
Aus der CN 1083 12291 A ist die Herstellung eines Gebäudes oder Teil eines Gebäudes im Wege der 3D-Drucktechnik beschrieben. Hierbei ist vorgesehen, dass zwischen den einzelnen Schichten eines Betonaufbaus als Armierung Stahlnetze horizontal verlegt werden. Darüber hinaus ist bekannt, vertikal ausgerichtete Käfige im Rahmen eines Randaufbaus durch 3D-Drucktechnik vorzusehen, um eine erhöhte Stabilität eines solchermaßen hergestellten Gebäudes bereitzustellen. Die Lehre der CN 20 7841 654 U geht in die gleiche Richtung.
Eine große Schwäche bei Beton 3D-Druck liegt im Verbund der einzelnen horizontal aufeinander aufgebrachten Schichten oder Stränge aus Frischbeton. Das heißt, es kann zum Teil nur schwerlich sichergestellt werden, dass die einzelnen Schichten oder Stränge tatsächlich eine innige Verbindung zueinander herstellen, was insbesondere der Fall wäre, wenn der Frischbeton hoch fließfähig wäre; allerdings würde dies dann bedeuten, dass aufgrund der Last der oberen Schichten beim Drucken die unteren Stränge bzw. Schichten des Wandaufbaus auseinanderlaufen. Ist die Fließfähigkeit entsprechend geringer, besteht die Gefahr, dass die Verbindung zwischen den einzelnen Schichten oder Strängen aus Beton nicht derart miteinander stoffschlüssig verbunden sind, das eine derart hergestellte Wand in der Lage ist, größeren horizontal auf die Wand gerichteten Kräften standzuhalten. Hinzukommt, dass bei zu hoher Fließfähigkeit die Zeiten für die Herstellung eines Gebäudes zu lang werden, und insofern die Wirtschaftlichkeit leidet, weil der Vorgang der Verfestigung der einzelnen Betonschichten zu lange dauert.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demzufolge darin, hier Abhilfe zu schaffen; insbesondere besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Deformation der noch frischen Betonschichten bei entsprechender Fließfähigkeit zu reduzieren, um einerseits die Arbeitsgeschwindigkeit zu erhöhen, und andererseits um sicherzustellen, dass zwischen den einzelnen Schichten die gewünschte innige stoffschlüssige Verbindung erfolgt, um einem solchen gedruckten Wandaufbau die erforderliche Stabilität zu vermitteln.
Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass ein Strang aus Frischbeton in dem 3D-Körper einliegt. Das heißt, dass durch einen entsprechenden Körper der Strang aus Frischbeton aufgenommen wird, dass heißt, der Strang befindet sich in dem 3D-Körper, wobei durch den Körper schlussendlich verhindert wird, dass bei entsprechend hoher Fließgeschwindigkeit des verarbeiteten Frischbetons die einzelnen Stränge auseinanderlaufen. Insofern kann der 3D-Körper als 3D-Schalungskörper ausgebildet sein. Auch soll durch die Erfindung der Schichtverbund bei einzelnen Strängen verbessert werden, um die Belastbarkeit gegen horizontale an einer Gebäudewand angreifenden Kräfte zu erhöhen.
Vorteilhafte Merkmale und Ausführungsformen zu der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
So ist im Einzelnen vorgesehen, dass der 3D-Körper, auch als 3D- Schalungskörper bezeichnet, auf einem darunter befindlichen Strang aus Frischbeton aufsitzt. Das heißt, der 3D-Körper wird permanenter Bestandteil des Wandaufbaus, mithin stellt er sich als eine verlorene Schalung dar. Weiterhin ist vorgesehen, dass der 3D-Körper nach Art eines Strangs ausgebildet ist, was die Möglichkeit eröffnet, den 3D-Körper parallel zu dem Strang aus Frischbeton zur Herstellung eines Gebäudeteils, und hier insbesondere einer Gebäudewand, zu verwenden. Das heißt, der Begriff des Strangs soll in Bezug auf den 3D-Körper auch ein längliches Gebilde beschreiben. Ein solcher Strang als längliches Gebilde kann eine Länge von 10 bis 30 cm haben oder auch mehrere Meter lang sein.
Nach einer ersten Ausführungsform zeichnet sich der 3D-Körper oder 3D- Schalungskörper durch mindestens eine Seitenwand aus, und mindestens einen an die Seitenwand anschließenden Boden. Die wenigstens eine Seitenwand dient hierbei nicht nur dazu, den Beton am Fließen zu hindern, sondern auch dazu, den darüber befindlichen 3D-Körper abzustützen, wo auf diese Weise auf zunächst einer Seite eines Gebäudeteils, insbesondere einer Gebäudewand, eine glatte Oberfläche bereitgestellt wird. Der Boden dient der Verbindung mit dem darunter befindlichen Strang aus Frischbeton. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass der Boden eine Mehrzahl von Öffnungen aufweist, durch die der Frischbeton des oberen Strangs mit dem Frischbeton des unteren Strangs in eine stoffliche Verbindung tritt. Um die Verbindung zwischen einem oberen 3D-Körper und einem Frischbetonstrang, der in einem darunter verlaufenden 3D-Körper ein liegt, intensiver zu gestalten, ist vorgesehen, dass der Boden mindestens ein leistenförmiges Verbindungselement aufweist, das im Einbauzustand nach unten vorsteht, also in den unteren Strang des Frischbetons hineinragt. Hierbei ist vorteilhaft das leistenförmige Verbindungselement vom Boden her spitz auslaufend ausgebildet. Dies erleichtert das Einbringen des oberen 3D-Körpers in den unteren Strang aus Frischbeton. Um eine bessere Verankerung im Beton und auch dem Frischbeton zu erzielen, kann zusätzlich die Verbindungsleiste trapezförmig ausgebildet sein, wobei sich das breitere Ende am freien Ende der Verbindungsleiste befindet. Alternativ kann in diesem Zusammenhang das freie Ende der Verbindungsleiste hakenförmig ausgebildet sein, also ein hakenförmiges Ende aufweisen.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn der 3D-Körper zwei durch einen Boden verbundene beabstandet zueinander angeordnete Seitenwände aufweist, wobei der Boden eine Mehrzahl von Öffnungen zeigt, wobei der Boden im Einbauzustand nach unten vorstehend zwei leistenförmige Verbindungselemente beabstandet zueinander aufweist, die insbesondere auch spitz auslaufend ausgebildet sein können. Hierdurch wird erreicht, dass sich die übereinanderliegenden 3D-Körper aufeinander durch ihre Seitenwände abstützen und gleichzeitig eine innige Verbindung durch den 3D-Körper zwischen den Strängen aus fließfähigem Beton hergestellt wird. Dies zum einen durch die leistenförmigen Vorsprünge, und zum anderen aber auch durch die Öffnungen in dem Boden des 3D- Körpers.
Mehrere dieser 3D-Schalungskörper können miteinander dadurch hintereinander verbunden werden, indem der eine Schalungskörper an dem Boden der einen Seite mindestens eine Zuge mit Rastungen, zum Beispiel Rillen, aufweist, die mit korrespondierenden Rastungen, also zum Beispiel ebenfalls Rillen, eines benachbarten Schalungskörpers korrespondieren, die auf dem Boden dieses Schalungskörpers angeordnet sind.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass zur Bildung der Mehrzahl von Öffnungen der Boden eine Maschenstruktur, ähnlich einem Maschendraht, aufweist. Vorteilhaft an der Ausbildung des 3D-Körpers mit zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden, die durch den Boden miteinander verbunden sind, ist, dass vor dem Einspritzen des Frischbetons in Form eines Stranges in den durch die Seitenwände und den Boden gebildeten Raum in diesem Raum Leitungselemente verlegt werden können, beispielsweise Kabel, Signalleiter, Wasserleitungen und Heizungsrohre. Insbesondere durch die leistenförmigen Verbindungselemente wird hierbei verhindert, dass die Leitungselemente sich unbeabsichtigt seitlich verschieben, wenn der 3D-Körper zusammen mit dem Strang aus Beton ebenfalls als Strang verlegt wird. Denn dann werden die Leitungselemente durch die beiden beabstandet und parallel zueinander verlaufenden Verbindungselemente in ihrer Lage gehalten. Die Leitungselemente können hierbei unmittelbar auf den Boden oder auch beabstandet zum Boden verlaufen, indem sie beispielsweise aufgeständert sind.
Eine zweite Variante zeichnet sich dadurch aus, dass der 3D-Körper als Hohlkörper ausgebildet ist, und insbesondere aus Maschenware, zum Beispiel Maschendraht, ausgebildet ist. Maschendraht im Sinne der Erfindung ist jeder Drahtkörper, der Maschen aufweist, also zum Beispiel auch Hasendraht.
Ein solcher 3D-Hohlkörper kann im Querschnitt rund oder insbesondere auch viereckig ausgebildet sein, wobei die viereckige Ausbildung des 3D- Hohlkörpers den Vorteil einer wesentlichen glatten Wand mit sich bringt. Auch hier kann vorgesehen sein, dass der 3D-Hohlkörper Leitungselemente aufweist, wobei die Leitungselemente zusammen mit einerseits dem 3D-Hohlkörper und andererseits mit dem Strang aus Frischbeton zeitgleich verarbeitet werden können. Vorteilhaft können bei einem viereckigen 3D-Hohlkörper die Maschen im Seitenwandbereich kleiner oder länger sein, als dort, wo eine stoffschlüssige Verbindung mit benachbarten Strängen erfolgen soll. Vorteilhaft an einem solchen 3D-Hohlkörper aus Maschendraht ist weiterhin, dass eine Verlegung dieses Hohlkörpers zusammen mit dem Frischbeton auch kurvenförmig erfolgen kann, da der 3D-Hohlkörper durch die Verwendung der Maschen ware aus Draht flexibel ist.
Weiterhin hat sich als vorteilhaft insbesondere herausgestellt, wenn die Fließfähigkeit des Frischbetons derart gewählt wird, dass er bei der ersten Variante die Öffnungen des Bodens oder Maschen des Bodens durchdringt und bei der zweiten Variante die Maschen durchdringt, um eine innige Verbindung zwischen den Stangen aus Frischbeton einerseits und dem jeweiligen 3D-Körper andererseits zu bewirken.
Um eine Verbindung zwischen den Hohlkörpern aus Maschendraht untereinander zu gewährleisten, kann der Maschendraht zur Bildung der Hohlkörper auf dem Außenumfang Haken aufweisen, die in Eingriff mit dem benachbarten Maschendraht gelangen und auf diese Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen den Hohlkörpern aus Maschendraht im mit Frischbeton befüllten Zustand ermöglichen. Sinnvoll ist dies, wenn die Hohlkörper mit dem Frischbetonstrang versetzt zueinander aufeinander abgelegt werden, wie es zum Beispiel bei der Erstellung eines Gewölbes erforderlich ist. Für die Herstellung solcher Hohlkörper kann ein Draht zur Herstellung des Maschendrahts Verwendung finden, der ähnlich einem Stacheldraht ausgebildet ist, wobei die Stacheln des Stacheldrahts auch hakenförmig gebogen sein können. Eine Verzahnung findet aber auch bereits dann statt, wenn üblicher Stacheldraht zur Herstellung des Maschendrahts Verwendung findet.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines zuvor beschriebenen Wandaufbaus gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 16. Dieses Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass parallel zu einem extrudierten Frischbetonstrang der 3D-Körper ebenfalls nach Art eines Stranges ausgebildet ist, wobei sowohl der Frischbetonstrang als auch der 3D-Körper zusammen verarbeitet werden, wobei in dem 3D-Körper der Frischbetonstrang abgelegt wird. Das heißt, dass nach der ersten Variante der Frischbetonstrang in dem Raum zwischen Seitenwänden und Boden abgelegt wird, und bei dem insbesondere aus Maschendraht gefertigten Hohlkörper der Strang zusammen mit dem Hohlkörper verarbeitet wird, indem beide zur gleichen Zeit zur Bildung des Wandaufbaus übereinander und horizontal verlaufend abgelegt werden. Die Befüllung des 3D-Hohlkörpers insbesondere aus Maschendraht erfolgt durch ein den Frischbetonstrang austreibendes Mundstück, wobei der Hohlkörper an das Mundstück unmittelbar anschließt oder das Mundstück überdeckt. Das heißt, die Verbindung zwischen Hohlkörper und Strang erfolgt ähnlich der Herstellung von Wurst, also das Einbringen des Wurstbräts in den Wurstdarm.
Alternativ kann vorgesehen sein, den Hohlkörper über eine Länge von etwa 2 bis 3 Meter auszulegen, das Mundstück, das den Frischbeton austreibt, in den Hohlkörper oder -käfig einzuführen und rückwärts laufend zu befüllen.
Auch ist denkbar, den Boden des käfigartigen Hohlkörpers über die Breite soweit auszusparen, dass eine entsprechender Raum für das Mundstück verbleibt, wenn es bei z. B. abrollendem Strang des käfigartigen Hohlkörper, also bei Auflage auf den Untergrund, in das Innere des käfigförmigen Hohlkörpers eingeführt wird. Der käfigartige Hohlkörper wäre dann im Querschnitt in etwa U-förmig ausgebildet.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Wandaufbaus mit beispielhaft zwei übereinander angeordneten 3D-Körpern, jeweils zur Aufnahme eine Betonstranges;
Fig. 2 weist eine zweite Ausführungsform eines Wandaufbaus auf, wobei die 3D-Körper als Hohlkörper aus Maschenware ausgebildet sind, wobei beispielhaft zwei übereinander angeordnete 3D-Hohlkörper gezeigt sind;
Fig. 3 zeigt die Verbindung zweier 3D-Körper gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt beispielhaft in einer ersten Ausführungsform einen Teil eines Wandaufbaus mit zwei übereinander angeordneten 3D-Körpern, wobei ein jeder dieser 3D-Körper 1 zwei Seitenwände 3 aufweist, die durch einen Boden 5 miteinander verbunden sind. Die 3D-Körper sind insofern als 3D- Schalungskörper ausgebildet. Zwischen den beiden Seitenwänden 3 liegt auf dem Boden 5, der eine Mehrzahl von Öffnungen 7 aulweist, ein Strang 9 aus Frischbeton auf. Dieser Strang 9 weist eine Querschnittsform auf, die dem Raum zwischen den beiden Seitenwänden 3 und dem Boden 5 in etwa entspricht, und der hierzu aus einem entsprechend geformten Mundstück herausgepresst wird.
Der Boden 5 weist, wie bereits ausgeführt, die Öffnungen 7 auf, wobei die Öffnungen 7 dem Durchlass von Frischbeton des auf dem Boden aufliegenden Stranges 9 aus Frischbeton zu dem darunter liegenden Strang aus Frischbeton dienen, um eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den beiden Strängen 9 aus Frischbeton bereitzustellen.
Zur Verbindung der einzelnen Schalungskörper zeigt gemäß Fig.3 der Boden eine Zunge 27 mit einer Rastung 28 auf der Unterseite der Zunge. Korrespondierend besitzt der Boden 5 auf der Oberseite eine Rastung 29, die mit der Rastung 28 zusammenwirkt.
Der Boden 5 besitzt des Weiteren zwei leistenförmige Verbindungselemente 11, die beabstandet und parallel zueinander verlaufen, und in den Betonstrang des jeweils darunter befindlichen Stranges aus Frischbeton eingreifen und so ebenfalls für eine stabile Verbindung sorgen. Die leistenförmigen Verbindungselemente sind spitz auslaufend nach unten ausgebildet, wie sich dies in Anschauung der Fig. 1 ergibt und können nach der Ausführungsform gemäß Figs. 1 und 3 ein hakenförmiges Ende 25 aufweisen, um eine innigere Verbindung mit dem Boden zu erzielen.
Darüber hinaus findet sich auf dem Boden 5 jeweils ein Leitungselement 13, beispielsweise eine Stromleitung, eine Wasserleitung oder ähnliches.
Bei der zweiten Ausführungsform gemäß der Fig. 2 ist der 3D-Körper 20 als Hohlkörper aus Maschendraht ausgebildet, und weist im vorliegenden Fall einen viereckigen Querschnitt auf. Auch hier bildet der Hohlkörper einen Schalungskörper. Der 3D-Körper 20 nimmt den Strang 22 aus Frischbeton auf. Durch den Maschendraht wird erreicht, dass zwei übereinander angeordnete 3D-Hohlkörper, die insofern käfigartig ausgebildet sind, eine stoffschlüssige Verbindung der Frischbetonstränge 22 des oberen und unteren Stranges 22 im jeweiligen Hohlkörper 20 bewirken.
Für die Herstellung des Wandaufbaus ist vorgesehen, dass sowohl der 3D- Körper 1, 20 als auch der Frischbeton 9, 22 zur Aufnahme durch den 3D- Körper in Form eines Stranges vorliegen, also als ein längliches Gebilde darstellen. Bei der ersten und auch bei der zweiten Ausführungsform kann insofern der Strang 9, 22 aus Frischbeton im Wesentlichen zusammen mit dem jeweiligen 3D-Körper verarbeitet werden. Das heißt, in dem Moment, wo bei der ersten Ausführungsform der Körper 1 auf einer Unterlage oder einem unteren 3D-Körper 1 abgelegt worden ist, wird mit einer Düse mit einem entsprechend geformten Mundstück der Strang 9 aus Frischbeton in dem 3D-Körper 1 auf dem Boden 5 abgelegt. Bei der zweiten Ausführungsform kann hierbei der Strang 22 in dem käfigartigen 3D- Hohlkörper 20 eingeführt und dann Frischbetonstrang und käfigartiger 3D- Hohlkörper 20 zusammen übereinander abgelegt werden.
Der erfindungsgemäße Wandaufbau ist nach der Aushärtung des Frischbetons zu Beton äußerst stabil, insbesondere auch gegenüber seitlich an dem Wandaufbau angreifenden Kräften.
Bezugszeichenliste:
1 3D-Körper
3 Seitenwand
5 Boden
7 Öffnung im Boden
9 Strang aus Frischbeton
11 leistenförmiges Verbindungselement
13 Leitungselement
20 3D-Hohlkörper
22 Strang aus Frischbeton
25 hakenförmiges Ende
27 Zunge
28 Rastung auf Unterseite
29 Rastung auf Oberseite

Claims

Ansprüche:
1. Wandaufbau eines Gebäudes durch Beton 3D-Druck mit mehreren übereinander angeordneten horizontal verlaufenden Strängen (9, 22) aus extrudiertem Frischbeton, wobei der Wandaufbau eine Armierung aufweist, wobei die Armierung als ein 3D-Körper (1 , 20) ausgebildet ■st, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strang (9, 22) aus Frischbeton in dem 3D-Körper (1 , 20) einliegt.
2. Wandaufbau nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein 3D-Körper (1, 20) auf einem darunter befindlichen Strang (9, 22) aus Frischbeton aufsitzt.
3. Wandaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Körper (1 , 20) nach Art eines Strangs ausgebildet ist. . Wandaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Körper (1) mindestens eine Seitenwand (3) und mindestens einen an die mindestens eine Seitenwand anschließenden Boden (5) aufweist.
5. Wandaufbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (5) eine Mehrzahl von Öffnungen (7) aufweist. Wandaufbau nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (5) mindestens ein leistenförmiges Verbindungselement (11) aufweist, das im Einbauzustand nach unten vorsteht. Wandaufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das leistenförmige Verbindungselement (11) vom Boden (5) her spitz auslaufend ausgebildet ist. Wandaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Körper (1) zwei durch einen Boden (5) verbundene, beabstandet zueinander verlaufende Seitenwände (3) aufweist, wobei der Boden (5) eine Mehrzahl von Öffnungen (7) aufweist, wobei der Boden (5) im Einbauzustand nach unten vorstehend zwei leistenförmige Verbindungselemente (11) beabstandet zueinander verlaufend aufweist. Wandaufbau nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung einer Mehrzahl von Öffnungen (7) der Boden eine Maschenstruktur aufweist. Wandaufbau nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Einbauzustand des 3D-Körpers auf dem Boden des 3D- Körpers Leitungselemente angeordnet sind. 15
11. Wandaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Körper als Hohlkörper (20) ausgebildet ist. 12. Wandaufbau nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Hohlkörper (20) aus Maschenware, zum Beispiel Maschendraht, ausgebildet ist. 13. Wandaufbau nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Hohlkörper (20) im Querschnitt rund oder viereckig ausgebildet ist. 14. Wandaufbau nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Hohlkörper (20) Leitungselemente (13) aufweist
15. Wandaufbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Körper als 3D-Schalungskörper ausgebildet ist.
16. Wandaufbau nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, dass der Maschendraht zumindest auf dem Außenumfang des 3D- Hohlkörpers Haken aufweist.
17. Verfahren zur Herstellung eines Wandaufbaus gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, 16 dass parallel zu einem extrudierten Frischbetonstrang der 3D-Körper (1 , 20) ebenfalls nach Art eines Stranges (9, 22) ausgebildet ist, wobei sowohl der Frischbeton als auch der 3D-Körper zusammen verarbeitet werden, wobei in dem 3D-Körper (1 , 20) der Frisch betonstrang (9, 22) abgelegt wird.
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