de.wedoany.com-Bericht: Ein Forschungsteam des Indian Institute of Technology (IIT) Guwahati hat kürzlich in Zusammenarbeit mit kanadischen Forschern einen innovativen Rahmen zur Gestaltung erdbebensicherer 3D-gedruckter Betonwände (3DPC) entwickelt. Die Forschungsergebnisse wurden offiziell in der Fachzeitschrift „Journal of Building Engineering“ veröffentlicht und zielen darauf ab, die strukturellen Sicherheitsengpässe für den großflächigen Einsatz der 3D-Drucktechnologie in erdbebengefährdeten Gebieten zu lösen.
Die Verbreitung von 3D-gedruckten Gebäuden im erdbebensicheren Bereich war aufgrund des Mangels an standardisierten Verstärkungsprozessen und Leistungsdaten von vollständigen Strukturen unter dynamischer Belastung lange Zeit eingeschränkt. Um dieser Situation zu begegnen, führte das Forschungsteam unter kontrollierten erdbebensimulierten Bedingungen zyklische Belastungstests an drei vollständigen Wänden mit unterschiedlichen Konfigurationen durch.
Technische Details zeigen, dass der Test normalen druckbaren Mörtel (3DPM), duktilen Beton mit selbstheilenden Eigenschaften bei Mehrfachrissen (3DPC-CF) und duktilen Beton mit integriertem modularem Stahlrahmen (3DPC-CFR) verglich. Der für das Projekt verantwortliche Assistenzprofessor Biranchi Panda erklärte: „Wir haben ein spezielles integriertes Verstärkungsschema entwickelt, das die Einbettung von Verstärkungsmaterialien ermöglicht, ohne den kontinuierlichen 3D-Druckprozess zu stören, und so sicherstellt, dass die Struktur gleichzeitig indischen und internationalen Sicherheitsstandards entspricht.“
Neben der Erdbebensicherheit ermöglichte dieser technologische Ansatz durch den Wegfall der für traditionelles Bauen erforderlichen Schalungsarbeiten und die Optimierung der Mischungsrezeptur eine signifikante Reduzierung sowohl von Bauabfällen als auch von CO₂-Emissionen. Das Forschungsteam nutzte Computersimulationsmodelle, um die Leistung von einstöckigen 3DPC-Gebäuden vorherzusagen. Die Ergebnisse zeigten, dass ihr Rahmen eine hohe Genauigkeit bei der Bewältigung seismischer Belastungen aufweist.
Dieser 3D-Drucktechnologie-Rahmen wird in Zukunft vorrangig in abgelegenen und ländlichen Gebieten Kanadas und Indiens eingesetzt, um den durch unzureichende Bauarbeitskräfte und eingeschränkten Materialzugang verursachten Wohnungsmangel zu lösen. Gemäß der Planung wird das Forschungsteam das nächste Studienfach auf den Bereich mehrstöckiger Gebäude ausweiten und Duktilitätstests unter extremen Bedingungen wie Stoß- und Explosionsbelastungen durchführen, um entscheidende Daten für die Festlegung globaler 3D-Druck-Designstandards im Bauwesen bereitzustellen.
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