Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Fertigungssystem zur Herstellung eines Betonbauteils sowie ein Betonbauteil.

Verfahren zur Herstellung von Betonbauteilen sind grundsätzlich bekannt. Für die Herstellung von Betonbauteilen mit einem freiformenden Fertigungsverfahren, beispielsweise einem Spritzbetonverfahren oder einem Extrusionsverfahren, sind üblicherweise unterschiedliche Betonzusatzmittel erforderlich. Für einen kontrollierten Aufbau von Betonbauteilen mit einem freiformenden Verfahren sind in der Regel Beschleunigermittel, die auch als Beschleuniger oder kurz als BE bezeichnet werden, erforderlich. Ein hoher Beschleunigeranteil im zu verarbeitenden Beton ermöglicht hohe Auftrags raten, da insbesondere eine hohe Anzahl an Lagen übereinander angeordnet werden kann, ohne dass die unteren Lagen schwerkraftbedingt wesentlich verformt werden. Ein Nachteil des Einsatzes von Beschleunigermitteln besteht oftmals darin, dass diese zu einem mangelnden Verbund zwischen einzelnen Schichten führen kann. Bei Betonbauteilen mit einer integrierten Bewehrung ist der Beton in der Regel auch hinter der Bewehrung anzuordnen, sodass bei einem hohen Beschleunigeranteil der Nachteil eines Spritzschattens und einem schlechten Verbund zwischen Beton und Bewehrung auftreten kann. Darüber hinaus reduziert ein hoher Beschleunigeranteil die Glättbarkeit eines Betonbauteils.

Aufgrund der hohen Kosten und der verfahrenstechnischen Nachteile von Beschleunigern ist es ein Ziel, möglichst wenig Beschleuniger einzusetzen.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein Fertigungssystem zur Herstellung eines Betonbauteils sowie ein Betonbauteil bereitzustellen, die einen oder mehrere der genannten Nachteile vermindern oder beseitigen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die den erforderlichen Beschleunigeranteil im verwendeten Beton für ein Betonbauteil reduziert. Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren und einem Fertigungssystem sowie einem Betonbauteil nach den Merkmalen der unabhängigen Patent ansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Aspekte sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die in den Patent ansprüchen und der Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.

Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Betonbauteils, umfassend die Schritte: Erzeugen eines ersten Bauteilabschnitts und eines zweiten Bauteilabschnitts mit Beton, der vorzugsweise ein Beschleunigermittel umfasst, wobei der erste Bauteilabschnitt und der zweite Bauteilabschnitt mit einem freiformenden Verfahren, insbesondere einem Spritzbetonverfahren und/oder einem Extrusionsverfahren erzeugt werden, wobei der Beton derart bereitgestellt wird, dass eine erste Erstarrungszeit des Betons des ersten Bauteilabschnitts und eine zweite Erstarrungszeit des zweiten Bauteilabschnitts verschieden sind. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Herstellung von Betonbauteilen mit bauteilabschnittsspezifischen Erstarrungszeiten kostengünstiger und qualitativ hochwertiger ermöglicht wird. Beispielsweise wird durch einen reduzierten Beschleunigeranteil die Verbindung einzelner, übereinander angeordneter Betonschichten verbessert. Darüber hinaus ist die Glättbarkeit der Oberflächen verbessert. Des Weiteren ist eine Verbindung zwischen dem eingesetzten Beton und einer eingesetzten Bewehrung optimiert. Außerdem ist das Risiko von Lufteinschlüssen geringer, je niedriger der Beschleunigeranteil gewählt ist. Ferner haben die Erfinder herausgefunden, dass die Produktivität des Herstellungsverfahrens erhöht ist, da bei geringen Beschleunigeranteilen die Förderleistung erhöht werden kann.

Der erste Bauteilabschnitt und der zweite Bauteilabschnitt werden mit Beton erzeugt, der vorzugsweise ein Beschleunigermittel umfasst. Das Beschleunigermittel ist insbesondere mit den weiteren Bestandteilen des Betons vermischt. Unter Beton wird insbesondere ein Kompositmaterial verstanden. Insbesondere ist der Beton ein Baustoff, der als Dispersion unter Zugabe von Flüssigkeit aus einem Bindemittel und Zuschlagstoffen angemischt wird. Das Bindemittel ist vorzugsweise Zement und/oder der Zuschlagstoff eine Gesteinskörnung. Der erste Bauteilabschnitt und/oder der zweite Bauteilabschnitt werden vorzugsweise mit einer zur flächigen Erstreckung des ersten Bauteilabschnitts und/oder des zweiten Bauteilabschnitts gewinkelten Betonauftragsrichtung ausgebildet, wobei vorzugsweise die Betonauftragsrichtung gewinkelt zu einer Flächenorthogonalen der flächigen Erstreckung des ersten Bauteilabschnitts und/oder des zweiten Bauteilabschnitts ausgerichtet ist. Der erste Bauteilabschnitt und der zweite Bauteilabschnitt sind vorzugsweise vorbestimmt, insbesondere auf Basis von deren Geometrie. Der erste Bauteilabschnitt weist vorzugsweise eine erste Geometrie und der zweite Bauteilabschnitt eine zweite Geometrie auf, wobei diese Geometrien verschieden voneinander sind. Die erste Geometrie kann beispielsweise eine Wand sein und die zweite Geometrie ein Füllkörper. Das Erzeugen des ersten Bauteilabschnitts und des zweiten Bauteilabschnitts erfolgt vorzugsweise auf einer Stahlpalette. Die erste Geometrie wird vorzugsweise mit der gewinkelten Betonauftragsrichtung ausgebildet. Die zweite Geometrie wird vorzugsweise mit einer taumelnden Betonauftragsrichtung ausgebildet.

Es ist bevorzugt, dass vor der Erzeugung des ersten Bauteilabschnitts und des zweiten Bauteilabschnitts zunächst ein Basisabschnitt erzeugt wird, der vorzugsweise als unterste Schicht des Betonbauteils zu verstehen ist. Dieser Basisabschnitt kann beispielsweise auf einer Unterlage, insbesondere der im Vorherigen genannten Stahlpalette erzeugt werden. Eine Betonauftragsrichtung, insbesondere eine Betonaustrittsrichtung einer Spritzdüse, ist vorzugsweise zur Erzeugung des Basisabschnitts im Wesentlichen orthogonal zu der Unterlage ausgerichtet.

Das Beschleunigermittel ist insbesondere als ein Betonzusatzmittel zu verstehen, das das Erstarren und/oder das Erhärten des Betons beschleunigt. Das Beschleunigermittel kann beispielsweise ein Erstarrungsbeschleuniger, ein Erhärtungsbeschleuniger und/oder ein Spritzbetonbeschleuniger sein. Der erste Bauteilabschnitt und der zweite Bauteilabschnitt werden mit einem freiformenden Verfahren erzeugt. Unter einem freiformenden Verfahren ist insbesondere ein schalungsfreies Verfahren zu verstehen. Das freiformende Verfahren ist insbesondere ein Spritzbetonverfahren und/oder ein Extrusions verfahren, insbesondere ein Betonextrusionsverfahren. Der Beton zur Erzeugung des ersten Bauteilabschnitts und des zweiten Bauteilabschnitts wird derart bereitgestellt, dass die erste Erstarrungszeit des Betons des ersten Bauteilabschnitts und die zweite Erstarrungszeit des zweiten Bauteilabschnitts verschieden sind. Die verschiedenen Erstarrungszeiten können beispielsweise, wie im Folgenden noch näher erläutert wird, mit einem unterschiedlichen Beschleunigeranteil ermöglicht werden. Infolgedessen weist der Beton eines Bauteilabschnitts weniger Beschleuniger auf als der andere.

Beispielsweise beschreibt die Erstarrungszeit eines aufgetragenen Betons die Zeit nach dem Auftrag bis zum Übergang vom plastischen in den festen Zustand. Die Erstarrungszeit kann auch als die Zeit bis zum Erstarrungsbeginn verstanden werden. Ferner kann unter einer Erstarrungszeit die Zeit verstanden werden, die der Beton zum Verfestigen benötigt, beispielsweise bis zum Zeitpunkt des Erstarrungsendes und/oder darüber hinaus bis zur Ausbildung einer Frühfestigkeit.

Eine bevorzugte Ausführungsvariante des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der Beton mit einem Beschleuniger bereitgestellt wird, und der Beton für den ersten Bauteilabschnitt einen ersten Beschleunigeranteil und der Beton für den zweiten Bauteilabschnitt einen von dem ersten Beschleunigeranteil verschiedenen, zweiten Beschleunigeranteil aufweist.

Der Beschleuniger kann beispielsweise dem Bereitstellungsgemisch zugefügt werden. Der Beton mit dem Beschleuniger wird demnach bereits als Ausgangsgemisch aus dem Betonmischer bereitgestellt. Alternativ oder ergänzend kann der Beschleuniger an einer Spritzbetondüse zugegeben werden.

Der Beschleunigeranteil ist beispielsweise der Anteil des Beschleunigers im Beton. Der Beschleunigeranteil kann beispielsweise in Prozent angegeben werden. Darüber hinaus kann der Beschleunigeranteil als Gewichtsanteil angegeben werden, beispielsweise Kilogramm-Beschleunigeranteil pro Tonne Beton. Ferner kann der Beschleunigeranteil volumenbasiert angegeben werden, beispielsweise Literbeschleuniger pro Kubikmeter Beton. Wenn einer der Bauteilabschnitte mit einem höheren Beschleunigeranteil hergestellt wird als der andere Bauteilabschnitt, verfestigt sich dieser Bauteilabschnitt schneller und weist eine geringere Erstarrungszeit auf. Der Beschleunigeranteil kann auch null betragen. Der erste und/oder zweite Beschleunigeranteil kann jeweils auch ein Bereich sein.

Der Beschleunigeranteil kann entlang zumindest einer Bauteilrichtung des Betonbauteils graduell angepasst werden. Beispielsweise kann sich der Beschleunigeranteil von dem ersten Beschleunigeranteil zu dem zweiten Beschleunigeranteil stetig verändern, beispielsweise linear. Es ist insbesondere bevorzugt, dass das Verfahren den Schritt umfasst: Erzeugen eines zwischen dem ersten Bauteilabschnitt und dem zweiten Bauteilabschnitt angeordneten dritten Bauteilabschnitts mit Beton, wobei sich ein dritter Beschleunigeranteil des Betons des dritten Bauteilabschnitts entlang einer Bauteilrichtung verändert, insbesondere entlang einer Bauteilrichtung gerichtet von dem ersten Bauteilabschnitt zu dem zweiten Bauteilabschnitt. In einerweiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der Beton für den ersten Bauteilabschnitt mit einem ersten Beschleunigermittel und der Beton für den zweiten Bauteilabschnitt mit einem zweiten Beschleunigermittel bereitgestellt wird, wobei das erste Beschleunigermittel die erste Erstarrungszeit und das zweite Beschleunigermittel die zweite Erstarrungszeit bewirkt.

Alternativ oder ergänzend zu verschiedenen Beschleunigeranteilen können auch unterschiedliche Beschleunigermittel eingesetzt werden, die die Erstarrungszeit in unterschiedlicher Weise beeinflussen. Das erste Beschleunigermittel ist vorzugsweise verschieden von dem zweiten Beschleunigermittel. Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Bauteilabschnitt derart erzeugt wird, dass dieser einen Füllraum seitlich umschließt, der zweite Bauteilabschnitt derart erzeugt wird, dass dieser den Füllraum ausfüllt und der erste Bauteilabschnitt zeitlich vor dem zweiten Bauteilabschnitt erzeugt wird. Es ist bevorzugt, dass die erste Erstarrungszeit geringer ist als die zweite Erstarrungszeit. Der erste Beschleunigeranteil ist vorzugsweise höher als der zweite Beschleunigeranteil.

Der erste Bauteilabschnitt ist vorzugsweise als eine, zwei oder mehrere Seitenwände ausgebildet. Diese Seitenwände umschließen vorzugsweise den Füllraum. Beispielsweise kann der erste Bauteilabschnitt vier Seitenwände aufweisen, die derart angeordnet sind, dass diese einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt ausbilden. Der erste Bauteilabschnitt wird mit der geringen ersten Erstarrungszeit schnell aufgebaut. Darüber hinaus ist der Aufbau von dem den Füllraum umschließenden Bauteilabschnitt mit einem hohen Beschleunigeranteil beziehungsweise einer geringen ersten Erstarrungszeit besonders vorteilhaft, da der Beton des ersten Bauteilabschnitts nicht zerfließt. Der erste Bauteilabschnitt ist so besonders formgetreu erzeugbar.

Der durch den ersten Bauteilabschnitt ausgebildete Füllraum wird im Anschluss mit Beton aufgefüllt, wobei diese Füllung den zweiten Bauteilabschnitt darstellt. Der zweite Bauteilabschnitt weist eine höhere zweite Erstarrungszeit auf. Da der Beton des zweiten Bauteilabschnitts durch den ersten Bauteilabschnitt in Position gehalten wird, besteht hier kein Bedarf, einen hohen Beschleunigeranteil beziehungsweise eine geringe Erstarrungszeit vorzusehen. Der zweite Bauteilabschnitt kann beispielsweise mit einem Beton ohne Beschleuniger erzeugt werden.

Der zweite Bauteilabschnitt zeichnet sich dadurch derart aus, dass dieser eine gute Verbindung zwischen den einzelnen Schichten aufweist. Darüber hinaus weist dieser eine gute Festigkeit auf. Durch die Kombination eines solchen ersten Bauteilabschnitts zur schnellen und sicheren Erzeugung eines Füllraums und der anschließenden Auffüllung des Füllraums mit einem Beton mit wenig oder keinem Beschleuniger, wird in kurzer Zeit ein besonders qualitativ hochwertiges Bauteil bereitgestellt. Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Verfahrens umfasst den Schritt: Anordnen einer Bewehrungseinheit, insbesondere eines Bewehrungskorbs, wobei der erste Bauteilabschnitt zumindest abschnittsweise auf einer ersten Seite und der zweite Bauteilabschnitt auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Bewehrungseinheit erzeugt wird. Die Bewehrungseinheit umfasst mindestens ein Bewehrungselement, vorzugsweise zwei oder mehr Bewehrungselemente. Eine als Bewehrungskorb ausgebildete Bewehrungseinheit umfasst vorzugsweise eine Vielzahl an Bewehrungselementen. Ein Bewehrungselement ist vorzugsweise ein gerades und/oder gebogenes Stahlelement. Die Bewehrungseinheit wird vorzugsweise auf dem erstarrten Basisabschnitt angeordnet. Somit wird eine genaue Positionierung der Bewehrungseinheit ermöglicht. Alternativ kann die Bewehrungseinheit mit Abstandhaltern auf einem Untergrund positioniert werden und anschließend wird der Basisabschnitt unter der Bewehrungseinheit erzeugt. Es ist insbesondere bevorzugt, dass der Basisabschnitt mit einer geringen Beschleunigermenge erzeugt wird.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Bewehrungseinheit seitliche Bewehrungsabschnitte aufweist, die insbesondere bei der Herstellung des Betonbauteils vertikal ausgerichtet sind, und einen Bewehrungsraum ausbilden, wobei der erste Bauteilabschnitt die seitlichen Bewehrungsabschnitte der Bewehrungseinheit umschließt, der zweite Bauteilabschnitt innerhalb des Bewehrungsraums erzeugt wird, insbesondere den Bewehrungsraum zumindest teilweise ausfüllt, und die erste Erstarrungszeit geringer ist als die zweite Erstarrungszeit.

Die seitlichen Bewehrungsabschnitte weisen vorzugsweise eine flächige Erstreckung auf, die vertikal ausgerichtet ist. Eine Flächenorthogonale dieser flächigen Erstreckung ist im Wesentlichen horizontal ausgerichtet.

Der erste Bauteilabschnitt umschließt die seitlichen Bewehrungsabschnitte der Bewehrungseinheit. Die seitlichen Bewehrungsabschnitte sind somit zumindest teilweise innerhalb des ersten Bauteilabschnitts angeordnet. Somit wird in vorteilhafter Weise der Füllraum herstellbar. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens umfasst dieses den Schritt: Erzeugen einer Stützstruktur innerhalb des Füllraums und/oder Bewehrungsraums, insbesondere aus Beton, die angeordnet und ausgebildet ist, um einen hydrostatischen Druck auf den ersten Bauteilabschnitt zu vermindern, wobei vorzugsweise die Stützstruktur zwei oder mehr Stützräume zur Aufnahme von Beton des zweiten Bauteilabschnitts ausbildet.

Bei großvolumigen Betonbauteilen weist der durch den ersten Bauteilabschnitt ausgebildete Füllraum ein großes Volumen auf. Wenn dieser Füllraum mit dem Beton für den zweiten Bauteilabschnitt aufgefüllt wird, wird der erste Bauteilabschnitt, insbesondere die Seitenwände des ersten Bauteilabschnitts, mit einem hohen hydrostatischen Druck beaufschlagt. Je größer das Betonbauteil ausgebildet ist, desto größer kann dieser hydrostatische Druck ausfallen. Um die Belastung des ersten Bauteilabschnitts zu reduzieren und/oder den hydrostatischen Druck auf den ersten Bauteilabschnitt zu reduzieren, wird die Stützstruktur erzeugt. Die Stützstruktur bildet vorzugsweise zwei oder mehr Stützräume aus. Die Stützräume sind vorzugsweise fluidisch voneinander getrennt. Durch die zwei oder mehr Stützräume wird der hydrostatische Druck auf den ersten Bauteilabschnitt verringert. Infolgedessen kann ein besseres Betonbauteil hergestellt werden, das insbesondere eine höhere Betonqualität und eine höhere Maßhaltigkeit aufweist. Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Verfahrens umfasst den Schritt: Erzeugen einer mit dem ersten Bauteilabschnitt und/oder dem zweiten Bauteilabschnitt gekoppelten Deckschicht, wobei die Deckschicht mit einem Beton erzeugt wird, der eine dritte Erstarrungszeit aufweist, wobei die dritte Erstarrungszeit größer als die erste Erstarrungszeit und/oder zweite Erstarrungszeit ist. Die Deckschicht kann beispielsweise mit dem ersten Bauteilabschnitt und/oder dem zweiten Bauteilabschnitt verbunden sein, vorzugsweise stoffschlüssig verbunden sein. Die Deckschicht wird vorzugsweise mit einer Betonauftragsrichtung ausgebildet, die im Wesentlichen orthogonal zu einer flächigen Ausbildung der Deckschicht ausgerichtet ist.

Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass an den nach außen gewandten Seiten des Betonbauteils eine weitere Betonschicht angeordnet wird, wobei diese Betonschicht eine hohe Erstarrungszeit, insbesondere eine Erstarrungszeit aufweist, die höher als die erste, zweite und/oder dritte Erstarrungszeit ist, um die Glättbarkeit des Betonbauteils zu verbessern.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Verzögerer zur Erzeugung des ersten Bauteilabschnitts, zweiten Bauteilabschnitts und/oder der Deckschicht eingesetzt wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Fertigungssystem zur Herstellung eines Betonbauteils, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einer der im Vorherigen beschriebenen Ausführungsvarianten, umfassend eine Auftragseinheit zum Erzeugen eines ersten Bauteilabschnitts und eines zweiten Bauteilabschnitts mit Beton, der ein Beschleunigermittel umfasst, und eine Steuerungsvorrichtung, die angeordnet und ausgebildet ist, eine Mischung des Betons mit dem Beschleunigermittel derart zu steuern, dass eine erste Erstarrungszeit des Betons des ersten Bauteilabschnitts und eine zweite Erstarrungszeit des Betons des zweiten Bauteilabschnitts verschieden sind.

Die Auftragseinheit ist angeordnet und ausgebildet, um den ersten Bauteilabschnitt und den zweiten Bauteilabschnitt mit Beton zu erzeugen. Die Auftragseinheit kann beispielsweise zum Spritzen und/oder Extrudieren von Beton ausgebildet sein. Die Steuerungsvorrichtung ist vorzugsweise angeordnet und ausgebildet, um eine bauteilabschnittsspezifische Einstellung der Erstarrungszeit zu ermöglichen. Es ist ferner bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung angeordnet und ausgebildet ist, um mit der Auftragseinheit eine Stützstruktur und/oder eine Deckschicht zu erzeugen.

Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das Fertigungssystem eine mit der Auftragseinheit und/oder der Steuerungsvorrichtung gekoppelte Mischeinheit und/oder Bereitstellungseinheit aufweist. Die Mischeinheit ist vorzugsweise angeordnet und ausgebildet, um den Beton mit dem Beschleunigermittel zu vermischen. Die Bereitstellungseinheit ist vorzugsweise eingerichtet, um den Beton und/oder das Beschleunigermittel bereitzustellen.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Betonbauteil, umfassend einen ersten Bauteilabschnitt und einen zweiten Bauteilabschnitt, wobei der Beton des ersten Bauteilabschnitts eine erste Erstarrungszeit und der Beton des zweiten Bauteilabschnitts eine zweite Erstarrungszeit aufweist, wobei die erste Erstarrungszeit und die zweite Erstarrungszeit verschieden sind.

Das Betonbauteil kann beispielsweise eine Brückenkappe, eine Stützwand, insbesondere mit Natursteinen, eine Pfette, eine Treppe oder ein Balkon sein. Ferner kann das Betonbauteil ein Brücken- oder Tunnelsegment, ein Infrastrukturelement, ein Wand- oder Deckenelement, eine Stütze, ein Balken oder ein Fundament sein.

Der erste Bauteilabschnitt und/oder der zweite Bauteilabschnitt grenzen vorzugsweise an einen Basisabschnitt an, der während der Herstellung als eine Unterseite wirkt.

Eine bevorzugte Fortbildung des Betonbauteils zeichnet sich dadurch aus, dass der Beton des ersten Bauteilabschnitts einen ersten Beschleunigeranteil und der Beton des zweiten Bauteilabschnitts einen von dem ersten Beschleunigeranteil verschiedenen, zweiten Beschleunigeranteil aufweist. Je höher der Beschleunigeranteil ist, desto geringer ist in der Regel die Erstarrungszeit. Der Beschleunigeranteil kann auch null sein. In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Betonbauteils umfasst dieses eine Bewehrungseinheit, insbesondere einen Bewehrungskorb, wobei der erste Bauteilabschnitt zumindest abschnittsweise auf einer ersten Seite und der zweite Bauteilabschnitt auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden, zweiten Seite der Bewehrungseinheit angeordnet ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Betonbauteils ist vorgesehen, dass die Bewehrungseinheit seitliche Bewehrungsabschnitte aufweist, die insbesondere bei der Herstellung des Betonbauteils vertikal ausgerichtet sind, und einen Bewehrungsraum ausbilden, der erste Bauteilabschnitt die seitlichen Bewehrungsabschnitte der Bewehrungseinheit umschließt, der zweite Bauteilabschnitt innerhalb des Bewehrungsraums angeordnet ist, insbesondere den Bewehrungsraum zumindest teilweise ausfüllt, und die erste Erstarrungszeit geringer ist als die zweite Erstarrungszeit.

Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass das Betonbauteil eine Stützstruktur innerhalb des Füllraums umfasst, die insbesondere aus Beton besteht oder Beton umfasst, die angeordnet und ausgebildet ist, um einen hydrostatischen Druck auf den ersten Bauteilabschnitt zu vermindern. Es ist bevorzugt, dass die Stützstruktur zwei oder mehr Stützräume aufweist, innerhalb derer Beton des zweiten Bauteilabschnitts angeordnet ist. Die Stützstruktur umfasst vorzugsweise vertikale und horizontale Stützelemente, die einen Winkel miteinander einschließen. Beispielsweise können diese einen 90°-Wnkel miteinander einschließen. Der hydrostatische Druck wird während der Herstellung des Betonbauteils insbesondere durch den Beton des zweiten Bauteilabschnitts hervorgerufen. Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Betonbauteils umfasst eine mit dem ersten Bauteilabschnitt und/oder dem zweiten Bauteilabschnitt gekoppelte Deckschicht, wobei die Deckschicht einen Beton aufweist oder aus diesem besteht, der eine dritte Erstarrungszeit aufweist, wobei die dritte Erstarrungszeit größer als die erste Erstarrungszeit und/oder zweite Erstarrungszeit ist. Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der weiteren Aspekte und ihrer möglichen Fortbildungen wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Verfahrens zur Herstellung eines Betonbauteils verwiesen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden exemplarisch anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen: Figur 1: eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Betonbauteils;

Figur 2: eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Betonbauteils;

Figur 3: eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Fertigungssystems;

Figur 4: eine schematische Darstellung einer beispielhaften

Ausführungsform eines Verfahrens; und

Figur 5: eine schematische Darstellung einer beispielhaften

Ausführungsform eines weiteren Verfahrens. In den Figuren sind gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche beziehungsweise -ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Figur 1 zeigt ein Betonbauteil 100. Das Betonbauteil 100 ist auf einer Stahlpalette 1 angeordnet, auf der das Betonbauteil 100 hergestellt wurde. Das Betonbauteil 100 erstreckt sich von einem oberen Ende 102 zu einem unteren Ende 104 und von einem ersten seitlichen Ende 106 zu einem zweiten seitlichen Ende 108.

Das Betonbauteil 100 weist einen Basisabschnitt 110 auf, der als eine Betonschicht ausgebildet ist und bei der Herstellung vorzugsweise als Erstes erzeugt wurde. Darüber hinaus umfasst das Betonbauteil 100 eine Bewehrungseinheit 112. Die Bewehrungseinheit 112 ist mit gestrichelten Linien dargestellt. Die Bewehrungseinheit 112 weist einen ersten seitlichen Bewehrungsabschnitt 114 und einen zweiten seitlichen Bewehrungsabschnitt 116 auf. Die seitlichen Bewehrungsabschnitte 114, 116 sind mit einem oberen Bewehrungsabschnitt 122 und einem unteren Bewehrungsabschnitt 124 verbunden und bilden mit nicht gezeigten weiteren seitlichen

Bewehrungsabschnitten einen Bewehrungsraum 134 aus. Der untere Bewehrungsabschnitt 124 grenzt an den Basisabschnitt 110 an. Während der Herstellung wurde die Bewehrungseinheit 112 mit dem unteren Bewehrungsabschnitt 124 an dem Basisabschnitt 110 angeordnet.

Die Bewehrungseinheit 112 und insbesondere der erste seitliche Bewehrungsabschnitt 114 weist eine erste, nach außen gerichtete Seite 118 und eine zweite, nach innen gerichtete Seite 120 auf.

Das Betonbauteil 100 umfasst darüber hinaus einen ersten Bauteilabschnitt 126 und einen zweiten Bauteilabschnitt 132. Der erste Bauteilabschnitt 126 weist eine erste Seitenwand 128 und eine zweite Seitenwand 130 auf. Es ist bevorzugt, dass der erste Bauteilabschnitt 126 zwei weitere Seitenwände, die hier nicht gezeigt sind, aufweist, die die Seitenwände 128, 130 miteinander verbinden. Der Beton des ersten Bauteilabschnitts 126 weist eine erste Erstarrungszeit bei der Herstellung auf. Dies wird dadurch bewirkt, dass der Beton des ersten Bauteilabschnitts 126 einen ersten Beschleunigeranteil aufweist. Dieser Beschleunigeranteil ist relativ hoch, sodass die Seitenwände 128, 130 des ersten Bauteilabschnitts 126 schnell und geometriesicher erzeugbar sind.

Durch den ersten Bauteilabschnitt 126 und insbesondere durch die erste Seitenwand 128 und diezweite Seitenwand 130 wird ein Füllraum 136 ausgebildet.

Der Füllraum 136 erstreckt sich von der ersten Seitenwand 128 zur zweiten Seitenwand 130. Der Füllraum 136 ist mit Beton aufgefüllt, wobei dieser Beton den zweiten Bauteilabschnitt 132 ausbildet. Der Beton des zweiten Bauteilabschnitts 132 weist eine zweite Erstarrungszeit auf, die größer ist als die erste Erstarrungszeit. Insbesondere kann der Beton des zweiten Bauteilabschnitts 132 wenig oder gar kein Beschleunigermittel aufweisen, da eine schnelle Erstarrung des zweiten Bauteilabschnitts 132 aufgrund der formgebenden Seitenwände 128, 130 nicht erforderlich ist. Angrenzend an das obere Ende 102 weist das Betonbauteil 100 eine Deckschicht 138 auf. Die Deckschicht 138 weist eine dritte Erstarrungszeit auf, die vorzugsweise größer als die erste und/oder zweite Erstarrungszeit ist. Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eines Betonbauteils 200. Das Betonbauteil 200 erstreckt sich von einem oberen Ende 202 zu einem unteren Ende 204 und von einem ersten seitlichen Ende 206 zu einem zweiten seitlichen Ende 208. Das Betonbauteil 200 weist darüber hinaus eine Bewehrungseinheit 212 mit einem ersten seitlichen Bewehrungsabschnitt 214 und einem zweiten seitlichen Bewehrungsabschnitt 216 auf. Ferner weist die Bewehrungseinheit 212 einen oberen Bewehrungsabschnitt 222 und einen unteren Bewehrungsabschnitt 224 auf, die mit den seitlichen Bewehrungsabschnitten 214, 216 einen Bewehrungsraum 234 ausbilden. Der erste seitliche Bewehrungsabschnitt 214 weist eine nach außen gerichtete erste Seite 218 und eine nach innen gerichtete zweite Seite 220 auf.

Das Betonbauteil 200 weist einen ersten Bauteilabschnitt 226 auf, der einen Füllraum 236 ausbildet. Dieser Füllraum 236 erstreckt sich insbesondere zwischen der ersten Seitenwand 228 und der zweiten Seitenwand 230, sowie vorzugsweise zwischen zwei weiteren hier nicht gezeigten Seitenwänden des ersten

Bauteilabschnitts 226. In dem Füllraum 236 ist eine Stützstruktur 238 angeordnet die Stützstruktur 238 weist ein vertikales Stützelement 240 sowie zwei horizontale Stützelemente 242 auf. Durch die Stützelemente 240, 242 werden insgesamt sechs Stützräume 246, 248 ausgebildet. In den Stützräumen 246, 248 wird der Beton des zweiten Bauteilabschnitts 232 bei der Herstellung eingefüllt.

Infolgedessen wird der hydrostatische Druck auf den ersten Bauteilabschnitt 226, insbesondere auf die erste Seitenwand 228 und die zweite Seitenwand 230, reduziert.

Figur 3 zeigt ein Fertigungssystem 250 zur Herstellung des Betonbauteils 100, 200. Das Fertigungssystem 250 umfasst eine Auftragseinheit 252 zum Erzeugen des ersten Bauteilabschnitts 126, 226 und des zweiten Bauteilabschnitts 132, 232 mit Beton, der ein Beschleunigermittel umfasst. Der Beton tritt mit einer Betonauftragsrichtung 254 aus der Auftragseinheit 252 aus und trifft vorliegend gewinkelt auf das Bauteil 200 auf. Ferner umfasst das Fertigungssystem 250 eine Steuerungsvorrichtung 256, die angeordnet und ausgebildet ist, eine Mischung des Betons mit dem Beschleunigermittel derart zu steuern, dass eine erste Erstarrungszeit des Betons des ersten Bauteilabschnitts 126, 226 und eine zweite Erstarrungszeit des Betons des zweiten Bauteilabschnitts 132, 232 verschieden sind.

Figur 4 zeigt ein schematisches Verfahren. In Schritt 300 wird ein Basisabschnitt 110 erzeugt. In Schritt 302 wird eine Bewehrungseinheit 112, 212 auf dem Basisabschnitt 110 angeordnet. Zum Zeitpunkt der Anordnung der Bewehrungseinheit 112, 212 ist der Beton des Basisabschnitts 110 vorzugsweise bereits erstarrt und/oder erhärtet.

In Schritt 304 wird ein erster Bauteilabschnitt 126, 226 mit einem freiformenden Verfahren erzeugt. Der erste Bauteilabschnitt 126, 226 besteht aus oder umfasst einen Beton, der eine erste Erstarrungszeit aufweist. Die erste Erstarrungszeit dieses Betons wird beispielsweise durch einen ersten Beschleunigeranteil bewirkt.

In Schritt 306 wird ein zweiter Bauteilabschnitt 132, 232 mit einem freiformenden Verfahren erzeugt. Der zweite Bauteilabschnitt 132, 232 besteht aus oder umfasst einen Beton mit einer zweiten Erstarrungszeit, die beispielsweise durch einen zweiten Beschleunigeranteil, der von dem ersten Beschleunigeranteil verschieden ist, bewirkt wird. In Schritt 308 wird eine Deckschicht 138, 238 erzeugt.

Figur 5 zeigt ein weiteres schematisches Verfahren. In Schritt 400 wird ein Basisabschnitt 110 erzeugt und auf diesem in Schritt 402 eine Bewehrungseinheit 112, 212 angeordnet. In Schritt 404 wird ein erster Bauteilabschnitt 126, 226 mit einem freiformenden Verfahren mit einem Beton mit einer ersten Erstarrungszeit erzeugt.

In Schritt 406 wird eine Stützstruktur 238 innerhalb des Füllraums 236 und/oder Bewehrungsraums 234, insbesondere aus Beton, erzeugt. Die Stützstruktur 238 ist angeordnet und ausgebildet, um einen hydrostatischen Druck auf den ersten Bauteilabschnitt 226 zu vermindern. Die Stützstruktur 238 wird derart erzeugt, dass diese mehrere Stützräume 246, 248 aufweist. Danach oder teilweise gleichzeitig wird in Schritt 408 der zweite Bauteilabschnitt 232 erzeugt. Hierbei wird unter anderem Beton in den Stützräumen 246, 248 angeordnet.

Das im Vorherigen beschriebene Betonbauteil 100, 200 und das Verfahren zur Herstellung eines solchen Betonbauteils 100, 200 zeichnen sich durch eine Vielzahl an Vorteilen aus. Dieses Betonbauteil 100, 200 ist qualitativ hochwertiger als bekannte Bauteile, da stets nur die geringst erforderliche Menge an Beschleunigermittel eingesetzt wird. Ferner ist das Verfahren zur Herstellung des Betonbauteils 100, 200 produktiver, da ein Beton mit einer geringeren Beschleunigermenge einen geringeren Betondruck aufweist. Des Weiteren wird bei der Verwendung einer Bewehrung die Entstehung eines Spritzschattens reduziert oder vermieden.

BEZUGSZEICHEN

1 Stahlpalette

100 Betonbauteil 102 oberes Ende 104 unteres Ende

106 erstes seitliches Ende 108 zweites seitliches Ende 110 Basisabschnitt 112 Bewehrungseinheit 114 erster seitlicher Bewehrungsabschnitt

116 zweiter seitlicher Bewehrungsabschnitt 118 erste Seite 120 zweite Seite 122 oberer Bewehrungsabschnitt 124 unterer Bewehrungsabschnitt

126 erster Bauteilabschnitt 128 erste Seitenwand 130 zweite Seitenwand 132 zweiter Bauteilabschnitt 134 Bewehrungsraum

136 Füllraum 138 Deckschicht

200 Betonbauteil

202 oberes Ende 204 unteres Ende 206 erstes seitliches Ende 208 zweites seitliches Ende 212 Bewehrungseinheit 214 erster seitlicher Bewehrungsabschnitt

216 zweiter seitlicher Bewehrungsabschnitt 218 erste Seite 220 zweite Seite 222 oberer Bewehrungsabschnitt 224 unterer Bewehrungsabschnitt

226 erster Bauteilabschnitt 228 erste Seitenwand 230 zweite Seitenwand 232 zweiter Bauteilabschnitt 234 Bewehrungsraum

236 Füllraum 238 Stützstruktur 240 vertikales Stützelement 242 horizontales Stützelement 244 horizontales Stützelement

246 erster Stützraum 248 zweiter Stützraum 250 Fertigungssystem 252 Auftragseinheit 254 Betonauftragsrichtung

256 Steuerungsvorrichtung