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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING A WALL OF A STRUCTURE MADE OF CONCRETE, AND A WALL OF A STRUCTURE MADE OF CONCRETE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/126701
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for producing a wall (1) of a structure made of concrete provides that the wall (1) is produced by applying concrete in layers (4) lying above one another without lateral formwork, wherein the layers (4) extend over at least half the length (g) of the wall (1) from one longitudinal side (2) of the wall to the opposite longitudinal side (2) of the wall. At least one reinforcing bar (7, 8) which penetrates through at least some of the layers is introduced into the wall (1) after at least partial hardening of the layers (4). In a wall (1) of a structure made of concrete, with said wall being built up from layers (4) of concrete arranged above one another, there is provision that the wall (1) has extending therein at least one duct (5) which traverses a plurality of layers (4) and in which at least one reinforcing bar (7, 8) is arranged, wherein the duct (5) is filled with a casting compound (17) having a composition which differs from the composition of the concrete of the layers (4).

Inventors:
WEBER PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/084505
Publication Date:
June 25, 2020
Filing Date:
December 10, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ZUEBLIN AG (DE)
International Classes:
E04B1/35; B33Y10/00; E04B1/16; E04B1/38; E04B2/68; E04C5/00
Foreign References:
CN106193368A2016-12-07
Other References:
S. LIM ET AL: "Developments in construction-scale additive manufacturing processes", AUTOMATION IN CONSTRUCTION, vol. 21, 1 January 2012 (2012-01-01), AMSTERDAM, NL, pages 262 - 268, XP055586873, ISSN: 0926-5805, DOI: 10.1016/j.autcon.2011.06.010
R.A. BUSWELL ET AL: "3D printing using concrete extrusion: A roadmap for research", CEMENT AND CONCRETE RESEARCH., vol. 112, 1 October 2018 (2018-10-01), US, pages 37 - 49, XP055587073, ISSN: 0008-8846, DOI: 10.1016/j.cemconres.2018.05.006
VIKTOR MECHTCHERINE ET AL: "3D-PRINTED STEEL REINFORCEMENT FOR DIGITAL CONCRETE CONSTRUCTION - MANUFACTURE, MECHANICAL PROPERTIES AND BOND BEHAVIOUR", 1 January 2018 (2018-01-01), XP055587227, Retrieved from the Internet DOI: 10.13140/RG.2.2.33813.22248
BIRANCHI PANDA ET AL: "Additive manufacturing of geopolymer for sustainable built environment", JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, vol. 167, 1 November 2017 (2017-11-01), AMSTERDAM, NL, pages 281 - 288, XP055586869, ISSN: 0959-6526, DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.08.165
BOS FREEK ET AL: "3D Printing Concrete with Reinforcement", 12 June 2017 (2017-06-12), pages 2484 - 2493, XP009513013, ISBN: 978-3-319-59471-2, Retrieved from the Internet [retrieved on 20170806], DOI: 10.1007/978-3-319-59471-2_283
Attorney, Agent or Firm:
REINHARDT, Annette et al. (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Wand eines Bauwerks aus Beton, wobei die Wand (1) durch Aufträgen von Beton in übereinanderliegenden Schichten (4) ohne seitliche Schalung hergestellt wird, wobei sich die Schichten (4) über min destens die Hälfte der Länge (g) der Wand (1) von einer Längsseite (2) der Wand (1) zur gegenüberliegenden Längsseite (2) der Wand (1) erstrecken,

dadurch gekennzeichnet, dass in die Wand (1) zumindest ein Bewehrungsstab (7, 8) eingebracht wird, der zumindest einen Teil der Schichten (4) durchragt, wobei dieser Teil der Schichten (4) beim Einbringen des Bewehrungsstabs (7, 8) zu mindest teilweise erstarrt ist. 2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass der Bewehrungsstab (7, 8) in einem Winkel von weniger als 30°, insbesondere von weniger als 10° zur Vertikalen, vorzugsweise vertikal eingebracht wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass jede Schicht (4) mit einer Dicke (r) von 2 cm bis 10 cm hergestellt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass übereinanderliegende Bereiche übereinander liegender Schichten (4) der Wand (1) beim Aufträgen des Betons derart ausge spart werden, dass ein die Schichten (5) durchragender Kanal (5) entsteht, und dass nach der Herstellung zumindest eines Teilabschnitts der Wand (1) zumin dest ein Bewehrungsstab (7, 8) in den Kanal (5) eingebracht und der zwischen der Wandung (6) des Kanals (5) und dem mindestens einen Bewehrungsstab (7, 8) gebildete freie Querschnitt mit Verfüllmaterial (17) verfüllt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass als Verfüllmaterial (17) ein anderes Material ver wendet wird als für die Herstellung der Schichten (4) der Wand (1).

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung (15) von dem Kanal (5) zur Außenseite der Wand (1) hergestellt wird und über die Verbindung (15) das

Verfüllmaterial (17) in den Kanal (5) gepresst wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (15) in dem Bereich unterhalb der zehnten Schicht (4) der Wand (1) hergestellt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,

dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Verbindung (15) bei der Her stellung der Wand (1) ein von dem Kanal (5) zur Außenseite der Wand (1) führendes Rohr (16) teilweise in eine Schicht (4) eingedrückt und anschließend eine weitere Schicht (4') aufgebracht wird, die das Rohr (16) zumindest teilweise bedeckt.

9. Wand eines Bauwerks aus Beton, wobei die Wand (1) aus übereinander ange- ordneten Schichten (4) von Beton aufgebaut ist,

dadurch gekennzeichnet, dass in der Wand (1) mindestens ein Kanal (5) verläuft, der mehrere Schichten (4) durchquert und in dem zumindest ein Bewehrungsstab (7, 8) angeordnet ist, wobei der Kanal (5) mit Verfüllmaterial (17) gefüllt ist, dessen Zusammensetzung sich von der Zusammensetzung des Betons der Schichten (4) unterscheidet.

10. Wand nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Verfüllmaterials (17) eine höhere

Festigkeit aufweist als der Beton der Schichten (4).

11. W and nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, dass das Verfüllmaterial (17) mindestens die Festig- keitsklasse C60 aufweist.

12. Wand nach einem der Ansprüche 9 bis 11,

dadurch gekennzeichnet, dass das Verfüllmaterial (17) Mörtel ist. 13. Wand nach einem der Ansprüche 9 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kanal (5) mindestens zwei Bewehrungs stäbe (7, 8) angeordnet sind, die sich in Höhenrichtung der Wand (1) über einen Teilabschnitt (19) ihrer Länge (p, q) überlappen. 14. Wand nach einem der Ansprüche 10 bis 13,

dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckung des Kanals (5) in Längsrichtung (9) der Wand (1) kleiner als das Doppelte der Erstreckung des Kanals (5) in Querrichtung (21) der Wand (1) ist.

Description:
Verfahren zur Herstellung einer Wand eines Bauwerks aus Beton

sowie eine Wand eines Bauwerks aus Beton

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Wand eines Bauwerks aus Beton sowie eine Wand eines Bauwerks aus Beton.

Es ist bekannt, Wände durch Aufträgen von Beton in übereinander liegenden Schichten herzustellen. Dieses Herstellverfahren wird auch als 3D-Druck bezeichnet. Die Beton schichten werden nacheinander über einen sich in Längsrichtung über die Wand be wegenden Druckkopf durch Ausgießen von Beton auf die oberste Schicht des schon hergestellten Abschnitts der Wand hergestellt. Dabei wird nicht, wie in konventionellen Verfahren, zunächst eine Schalung hergestellt, in die der flüssige Beton für einen be stimmten Wandabschnitt gegossen wird, sondern der Beton wird ohne seitliche Schalung als Schicht mit vergleichsweise geringer Höhe aufgebracht. Da sich die einzelnen Schichten des Betons zwischen dem Aufträgen und dem Erstarren aufgrund des Eigengewichts des Betons nach außen wölben, entsteht eine wellige Struktur an der Außenseite der Wand.

Bei konventionell hergestellten Wänden wird vor dem Einbringen des Betons in die Schalung die Bewehrung beispielsweise in Form von Bewehrungsstäben, Bewehrungs matten oder dergleichen eingebracht. Anschließend wird die Schalung mit Beton ver fällt. Dabei werden die Bewehrungen im Beton eingegossen. Bei einer im 3D-Druck- verfahren hergestellten Wand muss eine Bewegung des Druckkopfs über die Wand zum Aufträgen der einzelnen Schichten möglich sein. Die vertikale Bewehrung darf die Bewegung des Druckkopfs über die Wand nicht behindern. Um in 3D-gedruckten Wänden eine Bewehrung hersteilen zu können, sind unterschied liche Verfahren bereits bekannt. Aus der CN 106193368 A ist es bekannt, die außen liegenden Wandabschnitte in 3D-Druckverfahren herzustellen, anschließend horizontale und vertikale Bewehrungen zwischen den im 3D-Druck hergestellten Wandabschnitten einzubringen und den Zwischenraum zwischen den Wandabschnitten anschließend mit Beton zu verfüllen. Um den Druckkopf über die vertikale Bewehrung führen zu können, ist es auch bekannt, den Druckkopf mit zwei Zuführöffnungen auszubilden, die jeweils auf einer Seite der Bewehrung Beton auftragen. Die Gestaltung des Druckkopfs ist daher vergleichsweise aufwendig, und die Länge der vertikalen Bewehrung ist durch die Konstruktion des Druckkopfes begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Wand eines Bauwerks aus Beton anzugeben, mit dem die Wand einfach und wirtschaftlich hergestellt werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfach und wirtschaftlich herstellbare Wand anzugeben.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bezüglich der Wand wird die Aufgabe durch eine Wand mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.

Es ist vorgesehen, dass zumindest ein Bewehrungsstab in die Wand eingebracht wird, wobei der Bewehrungsstab zumindest einen Teil der Schichten durchragt. Der Teil der Schichten, in die der Bewehrungsstab eingebracht wird, ist beim Einbringen des Bewehrungsstabs zumindest teilweise erstarrt. Das Einbringen des Bewehrungsstabs nach zumindest teilweisem Erstarren der Schichten vereinfacht die Herstellung der Wand in dem 3D-Druckverfahren, da der Druckkopf ungehindert von vertikaler Bewehrung über die oberste Schicht der Wand bewegt werden kann. Die Schichten können zunächst in einer der Länge des Bewehrungs Stabs entsprechenden Höhe auf getragen werden. Dadurch, dass der Bewehrungs stab eingebracht wird, wenn zumindest ein Teil der Schichten zumindest teilweise erstarrt ist, besteht für das Aufträgen der Schichten keine Eile, und es können eine Vielzahl von Schichten aufgetragen werden, bevor der Bewehrungsstab eingebracht wird. Dadurch kann ein Bewehrungsstab großer Länge zum Einsatz kommen. Der mindestens eine Bewehrungsstab kann eine Vielzahl von Schichten durchragen.

Die Schichten erstrecken sich über mindestens die Hälfte der Länge der Wand von einer zur anderen Längsseite der Wand. Die im 3D-Druckverfahren aufgetragenen Schichten bilden demnach nicht lediglich eine Schalung für in herkömmlicher Weise gegossenen Beton.

Bevorzugt sind ein oder mehrere Bewehrungs Stäbe so angeordnet, dass alle Schichten der Wand von zumindest einem Bewehrungsstab durchragt sind. Der mindestens eine Bewehrungsstab wird vorteilhaft in einem Winkel von weniger als 30°, insbesondere weniger als 10° zur Vertikalen eingebracht. Bevorzugt wird der min destens eine Bewehrungsstab im Rahmen der üblichen Fertigungstoleranzen in vertikaler Richtung eingebracht. Bei dem Bewehrungsstab handelt es sich demnach um eine vertikale Bewehrung. Es kann vorgesehen sein, den Bewehrungs stab mit Vor- Spannung als Spannbewehrung vorzusehen. Bevorzugt ist eine Bewehrung ohne Vor spannung vorgesehen.

Das schichtweise Aufbringen des Betons erfolgt vorzugsweise in einer Längsrichtung der Wand. Die Wand weist mindestens eine Querseite auf, die quer zu der Längs- richtung verläuft. Vorteilhaft sind mehrere Bewehrungs Stäbe in unterschiedlichem horizontalem Abstand zueinander in der Wand angeordnet. Die Bewehrungs Stäbe sind dabei vorzugsweise benachbart zu den Querseiten und benachbart zu Wandöffnungen wie Türöffnungen oder Fensteröffnungen mit geringem Abstand zueinander angeordnet. In Bereichen, die zu den Querseiten oder zu Wandöffnungen einen großen Abstand auf- weisen, kann die vertikale Bewehrung entfallen oder die vertikalen Bewehrungsstäbe können mit großem Abstand zueinander angeordnet werden. Die Bewehrung ist dem nach angepasst an die auftretenden Belastungen in der Wand angeordnet. Die

Bewehrung ist vorteilhaft in Form einer Zonenbewehrung vorgesehen. Zonenbewehrung ist dabei Bewehrung, die lediglich lokal oder bereichsweise in einem ansonsten un- bewehrten Bauteil angeordnet ist.

Die einzelnen Schichten der Wand besitzen eine vergleichsweise geringe Dicke. Vor teilhaft wird jede Schicht mit einer Dicke von 2 cm bis 10 cm hergestellt. Bevorzugt ist die Dicke aller Schichten der Wand dabei im Rahmen der Fertigungstoleranzen gleich. Die Schichten werden insbesondere mit einer Dicke von etwa 4 cm bis etwa 8 cm, be vorzugt mit einer Dicke von etwa 5 cm hergestellt.

Vorteilhaft wird der mindestens eine Bewehrungsstab nicht unmittelbar in den Beton eingebracht, sondern nachträglich in einen die Schichten der Wand durchragenden Kanal. Es ist bekannt, in Betonwänden Leerrohre vorzusehen, beispielsweise zum nachträglichen Verlegen von Kabeln oder dergleichen. Derartige Leerrohre sind jedoch an ihrer Innenseite glatt und können daher Kräfte in ihrer Längsrichtung nicht auf nehmen. Um eine Kraftübertragung von dem Bewehrungsstab in die Schichten der Wand zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass übereinanderliegende Bereiche über einanderliegender Schichten der Wand beim Aufträgen des Betons derart ausgespart werden, dass ein die Schichten durchragender Kanal entsteht. Der Kanal ist bevorzugt über zumindest einen Teil seiner Länge an seinem Umfang geschlossen. Beim Auf trägen einer Schicht wölbt sich der Beton aufgrund seines Eigengewichts an den Außen- seiten der Wand nach außen. Die Außenseite einer Wand, die durch schichtweises Auf bringen von Beton hergestellt wurde, weist daher eine wellige Kontur auf. Dadurch, dass auch der Kanal durch Aussparen von Beton innerhalb der Schichten hergestellt wird, ist auch die Oberfläche des Kanals wellig. Nach der Herstellung mindestens eines Teilabschnitts der Wand wird zumindest ein Bewehrungsstab in den Kanal eingebracht und der zwischen der Wandung des Kanals und dem mindestens einen Bewehrungsstab gebildete freie Querschnitt mit Verfüllmaterial verfüllt. Aufgrund der Welligkeit der Oberfläche des Kanals wird eine gute Verzahnung des Verfüllmaterials mit den

Schichten der Wand erreicht. Selbst bei geringer Welligkeit der Oberfläche des Kanals ergibt sich aufgrund des direkten Kontakts des Verfüllmaterials mit dem Beton der Wand eine gute Verbindung zwischen Beton der Wand und Verfüllmaterial. Das Aus sparen eines Bereichs der Schichten bei der Herstellung der Schicht ist einfach automatisiert möglich, so dass die Herstellung des Kanals bei der Herstellung der Wand auf einfache Weise und in einem automatisierten Verfahren erfolgen kann. Der

Bewehrungsstab weist vorteilhaft eine in üblicher Weise mit Erhöhungen versehene Oberfläche auf, so dass eine gute Verzahnung des Bewehrungsstabs mit dem Verfüll material erreicht wird. Dadurch können vergleichsweise große Kräfte zwischen den Schichten der Wand und dem mindestens einen Bewehrungsstab übertragen werden. Als Verfüllmaterial wird vorzugsweise ein anderes Material verwendet als für die

Schichten der Wand. Wenn mehrere Bewehrungsstäbe über die Höhe der Wand verteilt angeordnet werden müssen, ist vorteilhaft vorgesehen, die Bewehrungsstäbe mit Über lappungsstoß anzuordnen. Die Länge der Überlappung ist abhängig von der Festigkeit des Verfüllmaterials. Wird für das Verfüllmaterial ein Material mit sehr hoher Festigkeit verwendet, so kann die benötigte Überlappungslänge und damit die benötigte Menge an Bewehrungsstahl reduziert werden. Alternativ können die Bewehrungsstäbe auch mit einander verbunden, insbesondere miteinander verschraubt werden.

Zum Einbringen des Verfüllmaterials ist vorteilhaft vorgesehen, dass eine Verbindung von dem Kanal zur Außenseite der Wand hergestellt wird und über die Verbindung das Verfüllmaterial in den Kanal eingepresst wird. Elm zu vermeiden, dass Lufteinschlüsse in dem Kanal verbleiben, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Verbindung vergleichs weise weit unten in der Wand eingebracht und das Verfüllmaterial von unten in den Kanal eingepresst wird. Bevorzugt wird die Verbindung in dem Bereich unterhalb der zehnten Schicht der Wand, insbesondere unterhalb der vierten Schicht der Wand, her gestellt. Eine einfache Gestaltung ergibt sich, wenn zur Herstellung der Verbindung bei der Herstellung der Wand ein von dem Kanal zur Außenseite der Wand führendes Rohr mindestens teilweise, insbesondere etwa bis zur Hälfte in eine Schicht eingelegt und an- schließend eine weitere Schicht aufgebracht wird, die das Rohr zumindest teilweise be deckt. Dadurch kann auf einfache Weise eine Verbindung in den Kanal hergestellt werden, über die nach dem Einbringen des mindestens einen Bewehrungsstabs der ver bleibende freie Raum im Kanal mit Verfüllmaterial verfüllt werden kann. Alternativ kann die Verbindung auch auf andere Weise, beispielsweise durch nachträgliches Ein- bringen einer Verbindung, beispielsweise durch Bohren eines Kanals, oder durch Aus sparen der Verbindung beim Aufträgen des Betons der entsprechenden Schichten her gestellt werden. Vorteilhaft sind alle in dem Kanal anzuordnenden Bewehrungs Stäbe in dem Kanal angeordnet, bevor Verfüllmaterial in den Kanal zugeführt wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, das Verfüllmaterial abschnittsweise in den Kanal ein- zubringen. Hierzu sind vorteilhaft mehrere Verbindungen über die Länge des Kanals verteilt angeordnet. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Verfüllmaterial von oben in den Kanal eingefüllt wird.

Bei einer Wand eines Bauwerks aus Beton, die aus übereinander angeordneten

Schichten von Beton aufgebaut ist, ist vorgesehen, dass in der Wand mindestens ein Kanal verläuft, der mehrere Schichten durchquert und in dem mindestens ein

Bewehrungsstab angeordnet ist, wobei der Kanal mit Verfüllmaterial gefüllt ist, dessen Zusammensetzung sich von der des Betons der Schichten unterscheidet. Eine solche Wand kann auf einfache Weise in einem 3D-Druckverfahren hergestellt werden, wobei der Kanal bei der Herstellung der Wand ausgespart, anschließend die Bewehrung ein gebracht und erst dann der Kanal mit Verfüllmaterial verfüllt wird. Dadurch kann auf einfache Weise auch bei einer in einem 3D-Druckverfahren hergestellten Wand aus Beton eine vertikale Bewehrung eingebracht werden. Bevorzugt weist das Material des Verfüllmaterials eine höhere Festigkeit auf als der Beton der Schichten. Dies ist insbesondere bei Anordnung mehrerer Bewehrungsstäbe übereinander, die sich in einem Überlappungsbereich überlappen und so einen Über lappungsstoß bilden, vorteilhaft. Die benötigte Überlappungslänge ist unter anderem abhängig von der Festigkeit des Verfüllmaterials. Eine hohe Festigkeit des Verfüll materials verringert die benötigte Überlappungslänge. Bevorzugt weist das Verfüll- material mindestens die Festigkeitsklasse C60, insbesondere mindestens die Festigkeits klasse C75 auf. Das Verfüllmaterial ist bevorzugt ein Mörtel. Aufgrund des geringeren Größtkorndurchmessers des Mörtels im Vergleich zu Beton kann der Durchmesser des Kanals vergleichsweise klein ausgebildet werden. Dadurch wird die Menge des bei der Herstellung der Wand benötigten Verfüllmaterials verringert. Bevorzugt sind in dem Kanal mindestens zwei Bewehrungs Stäbe angeordnet. Bevorzugt überlappen sich die Bewehrungsstäbe in Höhenrichtung der Wand über einen Teilabschnitt ihrer Länge. Auch eine Verbindung der Bewehrungs Stäbe, beispielsweise eine Schraubverbindung, kann j edoch vorteilhaft sein.

Der Kanal ist bevorzugt mit vergleichsweise geringem Durchmesser ausgebildet. Die Erstreckung des Kanals in Längsrichtung der Wand ist bevorzugt kleiner als das Doppelte der Erstreckung des Kanals in Querrichtung der Wand. Die Erstreckung des Kanals in Querrichtung ist durch die geringste herzustellende Wandstärke begrenzt. Vorzugsweise besitzt der Kanal zu den Längsseiten der Wand einen Abstand von min destens 5 cm.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläu- tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Wand eines Bauwerks, Fig. 2 eine schematische Darstellung der Wand aus Fig. 1 im Längsschnitt, wobei die Schichten ohne Schraffur dargestellt sind und wobei schematisch die Lage eines weiteren Bewehrungsstabs gezeigt ist, Fig. 3 die Einzelheit IP aus Fig. 2 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 4 die Einzelheit IV aus Fig. 2 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 5 eine ausschnittsweise schematische Schnittdarstellung durch den Kanal.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Wand 1 eines Bauwerks. Die Wand 1 ist aus einer Viel zahl übereinanderliegender Schichten 4 von Beton hergestellt. Zur Herstellung der Wand 1 kommt eine schematisch dargestellte Betonauftragseinrichtung 12 zum Einsatz, die über eine Bewegungs- und Zuführeinrichtung 14 mit einer Betonaustrittsöffnung 13 verbunden ist. Die Betonauftragseinrichtung 12 ist eine sogenannte 3D-Druck- einrichtung für Beton. Die Betonaustrittsöffnung 13 wird auch als Druckkopf be zeichnet. Die konstruktive Gestaltung kann eine beliebige geeignete Gestaltung sein. Im Stand der Technik sind beispielsweise Betonauftragseinrichtungen 12 in Form von Portalanordnungen oder mit einem Roboterarm bekannt.

Die Wand 1 besitzt zwei einander gegenüberliegende Längsseiten 2, die parallel zu einer Längsrichtung 9 der Wand 1 verlaufen. Im Ausführungsbeispiel ist die Wand 1 eben.

Die Wand 1 kann jedoch auch eine geschwungene, abgewinkelte oder in sonstiger Weise von der geraden Form abweichende Form aufweisen. Die Längsrichtung 9 ist die Richtung, in der die Betonaustrittsöffnung 13 zur Herstellung einer Schicht 4 über die Wand 1 zu bewegen ist. Die Wand 1 weist zwei Querseiten 3 auf, die sich jeweils quer, insbesondere senkrecht zur Längsrichtung 9 in einer Querrichtung 21 erstrecken. Die Betonaustrittsöffnung 13 kann mittels der Bewegungs- und Zuführeinrichtung 14 in einer Auftragsrichtung 10 und/oder einer entgegengesetzt gerichteten Auftragsrichtung 11 zum Aufträgen einer Schicht 4 über die Oberseite des bisher hergestellten Wand abschnitts der Wand 1 bewegt werden. Die Auftragsrichtungen 10 und 11 verlaufen in Längsrichtung 9 der Wand 1. Auch ein Aufträgen von Beton in Querrichtung 21 kann vorgesehen sein.

Die Wand 1 besitzt eine Höhe a, die üblicherweise mehrere Meter beträgt. Die Höhe a kann beispielsweise die Raumhöhe eines Bauwerks, von dem die Wand 1 einen Teil bildet, sein. Die Wand 1 besitzt eine Breite b, die deutlich geringer als die Höhe a ist. Die Breite b kann beispielsweise im Bereich von 20 cm bis 50 cm liegen. Die Wand 1 besitzt eine Länge g, die in Längsrichtung 9 gemessen ist. Die Wand 1 besteht aus einer Vielzahl von übereinanderliegenden Schichten 4. Jede der Schichten weist eine Dicke r auf, die beispielsweise 2 cm bis 10 cm, insbesondere 4 cm bis 8 cm beträgt. Besonders bevorzugt ist eine Dicke r von etwa 5 cm. Die Wand 1 wird ohne Verwendung einer

Schalung an den Längsseiten 2 hergestellt. Die Schichten 4 erstrecken sich über mindes tens die Hälfte, vorteilhaft über mindestens 75% der Länge g der Wand 1 über die ge samte Breite b der Wand 1 von der einen Längsseite 2 zur gegenüberliegenden Längs seite 2. Die Dicke r aller Schichten 4 ist so bemessen, dass der Beton der jeweils obersten Schicht 4 nicht seitlich von der darunterliegenden Schicht 4 herunterläuft. Die einzelnen Schichten wölben sich jedoch aufgrund des Eigengewichts des Betons jeweils nach außen, so dass die Außenseite der Wand 1 nicht wie in Fig. 1 schematisiert dar gestellt eine glatte Oberfläche, sondern eine wellige Oberfläche ist. Bei konventionell hergestellten Wänden wird zunächst eine Schalung hergestellt, und in der Schalung werden horizontale und vertikale Bewehrungen, beispielsweise

Bewehrungsmatten oder dergleichen angeordnet. Anschließend wird die Schalung mit Beton ausgegossen. Wie Fig. 1 zeigt, erstreckt sich die Betonaustrittsöffnung 13 an der Oberseite der Wand 1. Eine so gestaltete Betonaustrittsöffnung 13 kann sich nicht ohne weiteres über einen über die oberste Schicht 4 ragenden Bewehrungsstab 7 bewegen. Daher ist bei der in Fig. 1 dargestellten Wand 1 vorgesehen, bei der Herstellung der Schichten 4 einen Kanal 5 herzustellen. Der Kanal 5 wird vorteilhaft dadurch her gestellt, dass in dem Bereich, in dem der Kanal 5 hergestellt werden soll, kein Beton aufgetragen wird, so dass ein Loch in der jeweiligen Schicht 4 entsteht. Die ausge sparten Bereiche werden übereinanderliegend hergestellt, so dass ein durchgehender Kanal 5 im Inneren der Wand 1 entsteht. Der Kanal 5 ist im Ausführungsbeispiel an seinem Umfang vollständig geschlossen. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, dass der Kanal 5 an seinem Umfang teilweise offen ist.

Es kann vorgesehen sein, dass die Wand 1 mit mehreren Kanälen 5 hergestellt wird. Zu mindest ein Kanal 5 ist bevorzugt im Bereich einer Querseite 3 angeordnet. Der Kanal 5 weist zur Querseite 3 einen Abstand k auf. Insbesondere an den Querseiten 3 der Wand 1 ist mit Zugbelastungen zu rechnen. Vorzugsweise werden nur in den Bereichen, in denen mit Zugbelastungen zu rechnen ist, Bewehrungsstäbe 7 angeordnet. Ansonsten ist die Wand 1 vorzugsweise unbewehrt. Die Wand 1 weist demnach eine Zonenbewehrung auf. Die Bewehrungsstäbe 7, 8 weisen, wie Fig. 1 zeigt, Rippen 19 auf.

Der Kanal 5 weist einen freien Innendurchmesser d auf, der deutlich größer als der Durchmesser c des Bewehrungsstabs 7 ist. Nach der Herstellung zumindest eines Teil abschnitts der Wand 4 wird der Bewehrungsstab 7 in den Kanal 5 eingebracht. Dabei ist der Beton der Wand 1 bereits mindestens teilweise erstarrt. Insbesondere sind die unteren Schichten des Teilabschnitts der Wand 4 bereits teilweise erstarrt. Es ist dem nach vorgesehen, die Bewehrung nach zumindest teilweisem Erstarren des Betons ein zubringen und nicht, wie bei der Herstellung einer Wand mit herkömmlichen Verfahren, mittels einer Schalung, die Bewehrung vor dem Zuführen des Betons in der Schalung anzuordnen. Im Ausfühmngsbeispiel ist der Durchmesser d des Kanals 5 deutlich kleiner als die Breite b. Vorteilhaft beträgt der Durchmesser d höchstens 80% der Breite b, bevorzugt weniger als 70% der Breite b. Der Kanal 5 besitzt zu einer Längsseite 2 einen Abstand e und zur anderen Längsseite 2 einen Abstand f. Die Abstände e und f können gleich groß sein. Auch unterschiedlich große Abstände e und f können jedoch vorteilhaft sein. Die Abstände e und f betragen vorteilhaft mindestens 5 cm.

Im Ausführungsbeispiel ist der Kanal 5 mit im Rahmen der Fertigungstoleranzen kreis förmigem Durchmesser d ausgebildet. Auch ein anderer Querschnitt des Kanals 5 kann jedoch vorteilhaft sein. Die Erstreckung des Kanals 5 in Längsrichtung 9 der Wand 1 ist vorteilhaft kleiner als das Doppelte der Erstreckung des Kanals 5 in Querrichtung 21 der Wand 1.

Im Ausführungsbeispiel verläuft der Kanal 5 vertikal. Auch eine leicht schräge Anord- nung des Kanals 5 und damit auch des Bewehrungs Stabs 7 kann jedoch vorteilhaft sein. Der Bewehrungsstab 7 ist vorteilhaft in einem Winkel von weniger als 30%, insbeson dere in einem Winkel von weniger als 10% zur Vertikalen angeordnet. Bevorzugt ist der Bewehrungsstab 7 im Rahmen der Fertigungstoleranzen vertikal angeordnet. Fig. 2 zeigt die Wand 1 nach der Montage eines ersten Bewehrungsstabs 7 im Kanal 5. Im Ausführungsbeispiel besitzt der Bewehrungs stab 7 eine Länge p, die näherungsweise der Höhe a (Fig. 1) der Wand 1 entspricht. Der Bewehrungsstab 7 ragt dadurch nicht an der Oberseite der Wand 1 über die Wand 1 hinaus. An der Oberseite der Wand 1 ist in Fig. 2 schematisch mit gestrichelter Linie eine an der Oberseite der Wand 1 angeordnete Deckenplatte 20 und darüber eine weitere Wand 1 dargestellt. Für die oberhalb der

Deckenplatte 20 angeordnete Wand 1 ist vorgesehen, einen zweiten Bewehrungs stab 8 im Kanal 5 anzuordnen. Die beiden Bewehrungs Stäbe 7 und 8 bilden einen Über lappungsstoß. Der Bewehrungsstab 8 weist eine Länge q auf. Die Länge q kann genau so groß wie die Länge p oder größer oder kleiner als diese sein. Die Bewehrungsstäbe 7 und 8 überlappen sich mit ihren Enden über eine Überlappungslänge m. Dabei über lappen sich das obere Ende des Bewehrungsstabs 7 und das untere Ende des

Bewehrungsstabs 8. Wie Fig. 2 zeigt, weist die Wand 1 im unteren Bereich eine Verbindung 15 auf, die den Innenraum des Kanals 5 mit der Außenseite der Wand 1 verbindet. Im Ausführungsbei spiel mündet die Verbindung 15 an einer Querseite 3 der Wand 1. Im Ausführungsbei spiel ist die Verbindung 15 in einem Rohr 16 ausgebildet, das zwischen einer Schicht 4 und einer unmittelbar darüber liegenden Schicht 4' der Wand 1 eingebettet ist. Über die Verbindung 15 kann Verfüllmaterial 17 in den Kanal 5 eingepresst werden, wie Fig. 4 zeigt. Wie Fig. 4 zeigt, wird das Verfüllmaterial 17 über eine schematisch dargestellte Zuführdüse 18 durch das Rohr 16 und in den Kanal 5 zugeführt. Die Verbindung 15 kann auch durch einen in die Wand 1 gebohrten Kanal gebildet sein oder durch einen Bereich gebildet sein, zu dem beim Aufträgen der Schichten 4 in mindestens einer Schicht 4 kein Beton zugeführt wird. Auch andere Möglichkeiten zur Herstellung des Kanals 4 können vorteilhaft sein.

Fig. 3 zeigt die Anordnung des Bewehrungs Stabs 7 im Kanal 5. Wie Fig. 3 zeigt, ist zwischen dem Bewehrungsstab 7 und der Wandung 6 des Kanals 5 ein Zwischenraum gebildet, der von dem Verfüllmaterial 17 ausgefüllt ist. Die Verbindung 16 ist im Aus führungsbeispiel zwischen der dritten Schicht 4 und der vierten Schicht 4' angeordnet. Bevorzugt ist die Verbindung 15 unterhalb der zehnten Schicht 4 der Wand 1, bevorzugt unterhalb der vierten Schicht 4 der Wand 1 angeordnet. Dadurch kann sichergestellt werden, dass auch der von der Mündungsöffnung der Verbindung 15 nach unten ragen- de Abschnitt des Kanals 5 von dem Verfüllmaterial 17 vollständig gefüllt werden kann. Dadurch, dass das Verfüllmaterial 17 überwiegend von unten in den Kanal 5 eingefüllt wird, kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass keine Luftblasen im Kanal 5 eingeschlossen werden. Wie Fig. 5 zeigt, bilden die Schichten 4 einen wellenförmigen Verlauf der Wandung 6 des Kanals 5. Jede Schicht 4 ist im mittleren Bereich nach außen gewölbt. Der kleinste Durchmesser d des Kanals 5 ist im mittleren Bereich einer Schicht 4 gemessen. Ein größter Durchmesser i ist in dem Bereich gemessen, in dem zwei aufeinander folgende Schichten 4 aneinander liegen. Die Differenz der Durchmesser i und d beträgt vorteil haft mindestens 1 mm, bevorzugt mindestens 2 mm. Die Welligkeit jeder Wandung beträgt demnach vorteilhaft mindestens 0,5 mm, insbesondere mindestens 1 mm. Auf grund der Welligkeit der Wandung 6 wird eine gute Verzahnung des Verfüllmaterials 17 mit der Wandung 6 und dadurch eine gute Übertragung der von den Bewehrungs Stäben 7 und 8 aufgenommenen Zugkräfte in die Schichten 4 ermöglicht.

Bei der Herstellung der Wand 1 werden zunächst mehrere Schichten 4 übereinander liegend hergestellt. Dabei bewegt sich die Betonaustrittsöffnung 13 (Fig. 1) in Auftrags richtung 10 und/oder Auftragsrichtung 11 über den Boden oder eine bereits hergestellte Schicht 4 und trägt dabei Beton auf. Im Bereich des Kanals 5 wird kein Beton aufge tragen. In gleicher Weise werden weitere Schichten 4 über die erste Schicht 4 aufgetra- gen, wobei der Beton im Bereich des Kanals 5 jeweils so ausgespart wird, dass ein durchgehender, bevorzugt vertikaler Kanal entsteht. Im Ausführungsbeispiel wird nach dem Aufträgen der dritten Schicht 4 das Rohr 16 auf die dritte Schicht 4 aufgelegt und teilweise, insbesondere bis zur Hälfte in die dritte Schicht 4 eingedrückt. Es kann auch vorgesehen sein, in dem Bereich, in dem das Rohr 16 angeordnet werden soll, weniger Beton zur Schicht 4 zuzuführen. Nachdem das Rohr 16 eingelegt wurde, wird die Schicht 4' aufgetragen. Dadurch ist das Rohr 16 über seinen gesamten Umfang von Beton umschlossen. Das Rohr 16 wird vorteilhaft unterhalb der zehnten Schicht 4, ins- besondere unterhalb der vierten Schicht 4 eingelegt. Nach Erstellung zumindest eines Teilabschnitts der Wand 1 wird in dem Kanal 5 ein Bewehrungs stab 7 angeordnet. Die Höhe des Teilabschnitts der Wand 1 entspricht vorzugsweise mindestens der Länge p des Bewehrungsstabs 7, so dass der Bewehrungsstab 7 nicht an der Oberseite der Wand 1 über die oberste Schicht 4 hervorragt. Ist nach der Montage des Bewehrungs Stabs 7 die Gesamthöhe der Wand 1 noch nicht erreicht, so werden weitere Schichten 4 aufgetragen. Nach Herstellung eines weiteren Teilabschnitts der Wand 1 oder nach Fertigstellung der Wand 1 können ein oder mehrere weitere Bewehrungsstäbe 8 in dem Kanal 5 angeordnet werden. Aufgrund der Abmessungen des Kanals 5 verkanten die Bewehrungsstäbe 7, 8 in dem Kanal 5, so dass die Bewehrungs Stäbe 7, 8 nicht ungewollt im Kanal 5 verrutschen können. Sind alle Bewehrungsstäbe 7, 8 mit der gewünschten Überlappung im Kanal 5 angeordnet, so wird Verfüll material 17 über das Rohr 16 in den Kanal 5 gedrückt, bis der Kanal 15 vollständig von Verfüllmaterial 17 ausgefüllt ist. Alternativ wird der untere

Bewehrungsstab 7 im Kanal angeordnet und der Kanal 5 bis auf eine Höhe, die um die Überlappungslänge m kleiner als die Länge p des Bewehrungs Stabs 7 ist, mit Verfüll material 17 verfüllt. Anschließend wird die Deckenplatte 20 angeordnet und es werden weitere Schichten 4 zur Erstellung der oberhalb der Deckenplatte 20 verlaufenden Wand 1 aufgetragen. Wenn die Höhe der Wand 1 der Länge q des Bewehrungsstabs 8 ab züglich der Überlappungslänge m abzüglich der Dicke der Deckenplatte 20 entspricht, wird der Bewehrungsstab 8 in dem Kanal 5 angeordnet und der Kanal 5 wird weiter mit Verfüllmaterial 17 verfüllt, insbesondere über eine weitere Verbindung 13. Die weitere Verbindung 13 liegt vorteilhaft höchstens um weniger als zehn Schichten 4, bevorzugt um weniger als vier Schichten 4 oberhalb des unteren Endes des Bewehrungsstabs 8.

Im Ausführungsbeispiel ist das Verfüllmaterial 17 Mörtel. Das Verfüllmaterial 17 be sitzt vorteilhaft eine höhere Festigkeit als der Beton 4. Besonders bevorzugt ist das Verfüllmaterial 17 Mörtel mit einer Festigkeitsklasse von mindestens C60, insbesondere mindestens C75. Der kleinste Durchmesser d des Kanals 5 beträgt vorzugsweise min destens 50 mm. Der Durchmesser d ist vorteilhaft auf den Durchmesser c der

Bewehrungsstäbe 7, 8 (Fig. 1) und den Größtkorndurchmesser des Verfüllmaterials 17 abgestimmt. Bevorzugt beträgt der kleinste Durchmesser d des Kanals 5 mindestens die Summe aus zehnfachem Größtkomdurchmesser des Verfüllmaterials 17 und dem doppelten Durchmesser eines Bewehrungsstabs 7, 8. Dadurch ist sichergestellt, dass selbst im Überlappungsbereich ausreichend Bauraum für den Durchtritt des Größtkorns des Verfüllmaterials 17 ist. Anstatt in einen Kanal 5 können die Bewehrungen 7, 8 auch auf andere Weise nachträg lich in die Wand 1 eingebracht werden. Beispielsweise können die Bewehrungs Stäbe in den nur teilweise erstarrten Beton der Schichten 4 eingedrückt oder eingeschraubt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Bewehrungsstäbe 7, 8 als Spannbewehrungen ausgebildet sind.

Vorteilhaft sind die Bewehrungsstäbe 7 und 8 lediglich über das Verfüllmaterial 17 mit dem Beton der Wand 1 verbunden. Vorzugsweise sind keine Steckbügel zur Ver- ankerung des Bewehrungs Stabs 7, 8 und keine Bewehrungsmatten vorgesehen, da diese

Elemente die Auftragung der Schichten 4 mittels 3D-Druckverfahren behindern würden oder einen aufwändigen, gabelförmig gestalteten Druckkopf bedingen, der den Beton an beiden Seiten einer Bewehrungsmatte zuführen kann.