Spritzfähiger gefügedichter Leichtbeton

Seit über 100 Jahren werden Zement-Zuschlag-Gemische gespritzt [1]. Seitherige verfahrenstechnische und betontechnologische Entwicklungen erlauben heute, Spritzbetone zielsicher im Trocken- und Nassspritzverfahren zu verarbeiten. Die Spritzbetone beziehungsweise -mörtel werden dabei mit hoher Geschwindigkeit aufgetragen und verdichtet, wobei der Rückprall zu begrenzen ist. Alkalifreie Erstarrungsbeschleuniger und spezielle Spritzbetonzemente finden Verwendung, um das Erstarrungs- und Erhärtungsverhalten zu verbessern [2], wobei deren Wechselwirkungen mit den einzusetzenden Fließmitteln und der Zusammensetzung des Korngemisches zu analysieren sind.

Laufende Forschungen nutzen dichteoptimierte Leichtbetone zur Herstellung gradierter Betonbauteile mittels verschiedenartiger robotergestützter Spritzverfahren [3]. Gleich welches Verfahren der additiven Fertigung zum Einsatz kommt, so stellt die komplexe Prozesskette des zielsicheren Dosierens aller Ausgangsstoffe, des Mischens bis zur vollständigen Homogenisierung aller Komponenten über die kontinuierliche Förderung des Gemisches bis zur Spritzdüse bis hin zum eigentlichen Spritzvorgang, der einen minimalen Rückprall sicherstellen muss, für das Spritzen von Leichtbetonen eine besondere Herausforderung dar. Schließlich werden die Leichtkornmaterialien hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt und es kommt unweigerlich zu einem Kornbruch, der die gesamte Prozesskette nachteilig beeinflussen kann, sodass das eigentliche Verarbeitungsziel nicht erreicht werden kann. Im Beitrag werden die laufenden betontechnologischen und verfahrenstechnischen Forschungen vorgestellt, mit denen auch gefügedichte Leichtbetone mittels robotergestützter Spritzverfahren zuverlässig zur Herstellung von ebenen und gekrümmten Bauteilen eingesetzt werden können.