Ausgangslage: Die verschiedensten neuartigen Fertigungs- und Produktionsverfahren für teiladaptive Module aus Hochleistungsbeton in der industriellen Fließfertigung beeinflussen die bisherige Genauigkeit der Betonmodulen und damit die Qualität der Bauwerke in verschiedenster Art und Weise. Beispielsweise ist für den 3D-Betondruck (additive Fertigung) die Qualität des Verbunds verschiedener Lagen hinsichtlich der Tragfähigkeit abhängig von verschiedenen Prozessparametern. Ein anderes Beispiel ist die Qualitätsbeeinträchtigung durch die Kerbwirkung des Betons an Carbon-Spanngliedern beeinflusst durch Fertigungsungenauigkeiten im Bereich der Spanngliedkanäle und insbesondere im Fugenbereich. Die Qualitätsprüfung wird nicht nur wegen Fertigung und Produktion, sondern auch aufgrund der Bauweise mit ressourceneffizienteren und schlanker werdenden Modulen immer relevanter. Zusätzlich nimmt die Bedeutung der überlagerten Ungenauigkeiten für das Bauwerk durch die Vielzahl der Module aufgrund der Modulbauweise zu, so dass Methoden für die präzise quantitative Bestimmung der Ungenauigkeiten der Module immer wichtiger werden. Insofern ist die Qualitätsprüfung zur Charakterisierung der Eigenschaften der neuartigen Fertigungs- und Produktionsverfahren durch Analyse der inneren Struktur und äußeren Form der Module eine wichtige Fragestellung des Schwerpunktprogramms. Diese Fragestellung soll als Querschnittsaufgabe in Form eines Benchmarks im SPP 2187 adressiert werden.
Ziele: Die Zielsetzung des Benchmarks ist es in den verschiedensten Teilprojekten die Genauigkeits- und Qualitätsgrenzen der inneren Struktur und äußeren Form der neuartig gefertigten Module mittels röntgenbasierter Computertomographie zu ermitteln. Die Mikro-Computertomographie ist eine der wenigen Methoden der Qualitätsprüfung, die die gleichzeitige Analyse der inneren und äußere Merkmale eines Moduls ermöglicht. Fragestellungen aus den Teilprojekten für Genauigkeits- und Qualitätsgrenzen der inneren Struktur und äußeren Form der neuartigen Module für die Untersuchung mittels röntgenbasierter Computertomographie sind beispielsweise:
Aus Sicht der Qualitätsprüfung ist die wissenschaftliche Fragestellung des Benchmarks, in wie weit die Computertomographie als Methode der Qualitätsprüfung aus dem Maschinenbau auch für die Qualitätskontrolle von Modulen einer adaptiven Modulbauweise im Bauwesen geeignet ist. Die Ergebnisse der Zusammenarbeit mit den Teilprojekten sollen gemeinsam publiziert werden. Im folgenden Bild sind exemplarisch erste Ergebnisse abgebildet:
Prof. Dr.-Ing. Sven Simon Universität Stuttgart, Institut für Parallele und Verteilte Systeme
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Last update: Jun 29, 2023
