Detailseite
Projekt
Effiziente automatisierte Herstellung multifunktionaler gradierter Bauteile mit mineralisierten Hohlkörpern
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Harald Garrecht; Professor Dr.-Ing. Oliver Sawodny; Professor Dr.-Ing. Werner Sobek
Fachliche Zuordnung
Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
Förderung
Förderung von 2014 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 257610789
Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die effizientere Herstellung multifunktionaler Bauteile durch eine Optimierung des automatisierten Prozesses und durch den Einsatz von mineralisierten Hohlkörpern. Nach Erkenntnissen aus dem Forschungsprojekt -Optimalstrukturen aus funktional gradierten Betonbauteilen- ergibt sich die Notwendigkeit einer automatisierten Wiege-, Dosier und Mischtechnik für einen optimalen Prozessablauf. Außerdem soll zur Effizienzsteigerung und zur Energieeinsparung der Materialauftrag mittels zweier Spritzdüsen durch eine Spritzdüse und einen vorgeschalteten Durchlaufmischer erweitert werden. Um Betone im erweiterten Eigenschaftsspektrum herstellen zu können, braucht es die Entwicklung von mineralisierten Hohlkörpern und deren Integration in den Prozess. Als Ziel steht die Her-stellung komplex strukturierter Bauteile zur segmentierten Bauwerkserstellung. Einen zentralen Aspekt zur reproduzierbaren Herstellung multifunktionaler gradierter Betonbauteile stellt die Automatisierung der Prozesskette dar. Dabei muss zur dynamischen Adaption der Prozessparamter, der gesamte Prozess vom Entwurf, der Berechnung der optimalen Dichteverteilung über die Übernahme des CAD-Modells und der anforderungsabhängigen Mischung des Betons bis zum Materialauftrag und der Induzierung von Zuschlägen, wie mineraliserten Hohlkörpern oder Fasern, in eine Prozessregelung integriert werden. Die im Vorgängerprojekt begonnene Entwicklung der Modellierung und Regelung des dynamischen Prozesses muss hierzu weitergeführt werden. Forschungsschwerpunkte bilden dabei zum einen die gezielte Manipulation des Materialauftrages respektive der Sprühstrahlen zur Herstellung dreidimensionaler Bauteile. Zum anderen die modellbasiert geregelte Induzierung von mineralisierten Hohlkörpern sowie weiteren Zuschlägen, wodurch ein funktionale Gradierung im erweiterten Eigenschafsspektrum ermöglicht wird. Im Forschungsvorhaben soll der Rezyklierbarkeit sowie der Energieeinsparung und des Materialverbrauchs vermehrt Rechnung getragen werden.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
