Blog

Jul 28, 2023

Das Produkt eines lokalen Ingenieurs übertrifft große Unternehmen und gewinnt eine Auszeichnung

FORT BRAGG – Michael Butler aus Fort Bragg, Bauingenieur und Design-/Bauunternehmer, gewann den Most Innovative Product Award auf der World of Concrete International Exhibition 2023. Im

FORT BRAGG – Michael Butler aus Fort Bragg, Bauingenieur und Design-/Bauunternehmer, gewann den Most Innovative Product Award auf der World of Concrete International Exhibition 2023. In der Kategorie Betonbaustoffe stellte Butler sein persönlich entwickeltes 3D-Admix-Produkt für Beton vor und erhielt die meisten Stimmen in einem Feld von zwanzig Wettbewerbern, darunter BASF, eines der größten Unternehmen der Welt.

Butler hat in den USA und Europa Patente für 3D-Admix angemeldet, einen organischen Zusatzstoff, der Beton spürbar verändert. Wenn sein 3D-Admix in die Pumpleitung eingespritzt wird, wird der Betonschlamm zu einem leicht formbaren Material, das den Prozess der Herstellung vertikaler Wände, die wiederholt und schnell nach unten gerüttelt werden können, so schnell wie möglich verbessert, wie man sie pumpen kann, radikal verbessert.

Butler beschreibt den vertikalen Betonbau als teurer „als alles andere.“ Es ist körperlich anstrengend. Beton ist schwer und der Formdruck ist hoch.“ Er fügte hinzu: „Ich war besessen davon, wie ich das einfacher machen könnte.“ Was 2009 als Experiment in seiner Garage begann, wurde zu einer vierzehnjährigen Verpflichtung, sein Ziel zu erreichen. Er schreibt dem inzwischen verstorbenen Bob Jerrell zu, dass er dafür gesorgt hat, dass das mechanische Ende der Dinge für ihn funktioniert.

Der bisher gängigste Prozess zur Herstellung vertikaler Betonwände erfordert Zeit und Kosten für den Bau der Formen, in die der Beton gegossen wird. Bei großen Infrastrukturprojekten wurde der Beton im Spritzbetonverfahren aufgebracht, bei dem Beton mit hohem Druck und Volumen auf eine Form geschossen wird. Es erfordert jedoch qualifizierte Arbeitskräfte und ist mittlerweile für seine extremen Gesundheitsrisiken aufgrund der Exposition der Arbeitnehmer gegenüber Quarzstaub bekannt.

Der 3D-Druck von Betonwänden hat sich durchgesetzt, doch Beton ist eine schwere Flüssigkeit. Um es in die gewünschte Form zu bringen, ist ein teurer Spezialmörtel erforderlich. Das Produkt von Butler macht die hohe Zementkonzentration, die für den 3D-Druck erforderlich ist, oder die Verwendung feiner Pulvermörtel überflüssig. Die Verwendung von normalem Portlandzement und einer geringeren Menge davon spart Kosten, reduziert den Kohlendioxidgehalt in der Luft und eliminiert die zusätzlichen Kosten für den Transport spezieller Produkte vom Werk zur Baustelle. Die Mischung eignet sich auch gut für den in Kalifornien erforderlichen Zementersatz.

Da die Umformung den größten Kostenfaktor im Betonbau darstellt, stellt Butler fest, dass die Verwendung seines Produkts für den 3D-Druck „keine Formen mehr, dünnere Wände, weniger Beton, die Verwendung normaler Bewehrungsstäbe und eine schnellere Gleitformung“ bedeutet. Er sieht 3D-Admix als ideal für den Kellerbau, Aufzugsschächte, Windkrafttürme und sogar katastrophensichere Wohnungen. Die Mischung bietet nicht nur eine ideale Konzentration für den 3D-Druck, sondern weist auch noch einige weitere Eigenschaften auf.

Butler sieht die Ziele des Betonbaus als ständigen Wettbewerb. Beton neigt dazu, Risse zu bekommen und Feuchtigkeit aufzunehmen. „Im Bauwesen gibt es drei konkurrierende Faktoren“, sagte er: „Erschwinglichkeit vs. thermische Leistung vs. strukturelle Leistung.“ Es ist mein Antrieb, alle drei zu erreichen.“ Sein modifizierter Beton reißt überhaupt nicht und es kommt auch zu keinem Schwinden. Die Fasern verbinden sich, so dass es später nicht zu einem verzögerten Schrumpfen kommt. „Mir ist Schrumpfung wichtiger als Festigkeit“, sagte Butler.

Eine verbesserte Wärmeleistung kann Kondensation in den Wänden verhindern und die Wärme über eine Hartschaumisolierung im Inneren halten, ohne dass Holz oder Stahl die Wandstruktur bilden. Butler glaubt, dass mit neuen Entwicklungen im Bereich 3D-Druck und -Ausrüstung ein warmes und trockenes Gebäude errichtet werden kann, wenn die Baureihenfolge geändert wird. Fenster, Türen, Steckdosen, ein Regenschutz und eine Isolierung können alle vor dem Schichtbetonprozess eingebaut werden, so dass durch das anschließende Schneiden keine neuen Lücken entstehen, die verschlossen werden müssen.

Butler verfügt über ein fertiges Testgebäude aus Beton, um seine Behauptungen zu beweisen. Der Beton, sagte er, „berührt niemals die Erde, das Wasser oder die Luft“, sagte er. „Es hat eine konditionierte Umgebung. Auch die Fundamente wurden auf eine in Europa übliche Dämmung gegossen.“ Er fügte hinzu: „Diese Methode könnte beim Wiederaufbau in der Ukraine und der Türkei, wo der gesamte Wohnraum zerstört wurde, wirklich hilfreich sein, da sie schneller und besser durchgeführt werden kann und die seismischen Standards problemlos erfüllt.“

Der Gewinn eines Innovationspreises zeigt den Großkonzernen, dass er kein Spinner ist. Er bemerkte: „Ich befinde mich in der Mitte und benötige technische und Hardwareelemente für die Konstruktion, um die Möglichkeiten zu erkennen.“ Das Zögern der Unternehmen, den Einsatz dieser Mischung in Betracht zu ziehen, hat möglicherweise eher damit zu tun, dass umfangreiche Änderungen an ihren aktuellen Softwaresystemen erforderlich sind. Wie Butler es ausdrückt: „Warum innovativ sein, wenn man mit dem, was man hat, bereits Geld verdient?“

Andererseits scheint eine schnellere, umweltfreundlichere und kostengünstigere Konstruktion mit seinem Produkt der bessere Weg zu sein, ungeachtet dessen, was die Unternehmensforschung und -entwicklung sowie die 3D-Druck-Hardware bisher hervorgebracht haben. Butler sagte: „Ich sehe es einfach als ein Rätsel, und ich habe an diesem Rätsel gearbeitet. Darin liegen meine Fähigkeiten.“ Er fügte hinzu, dass die Branche einen Rückstand habe. Für ihn stellt sich die Frage: „Was ist das ideale Gebäude?“ Die Antwort, sagt er, lautet: „Lassen Sie uns die Maschinen bauen, um das Gebäude so zu bauen, wie Sie es wollen.“

Ausführlichere Informationen zu Butlers Design- und Prozessverfahren finden Sie unter spacecrete.com.

Melden Sie sich für E-Mail-Newsletter an