La tecnología transformadora de la impresión 3-D está sacudiendo muchos sectores de la industria, pero no es nada comparado con la disrupción que se avecina en la construcción.

Profesor Jay Sanjayan, Director del Centro de Swinburne para Infraestructura Sostenible y Profesor de Estructuras de Concreto en Swinburne, lidera una colaboración de 1,3 millones de dólares entre siete universidades australianas para desarrollar la impresión 3D de hormigón.

"La construcción sigue siendo en gran parte un trabajo manual, lo que lo hace muy caro, y hace que la necesidad global de vivienda e infraestructura sea muy difícil de satisfacer, "Dice el profesor Sanjayan.

"La construcción está abierta a ser interrumpida por la automatización, y la impresión 3D es una tecnología que puede ayudar ".

Aunque las impresoras 3D están disponibles comercialmente para la fabricación, Existen diferencias significativas entre imprimir piezas de aviones e imprimir una casa.

"En lugar de las condiciones de fábrica, tenemos que imprimir en el clima, "Dijo el profesor Sanjayan.

"En lugar de unos pocos kilos de materiales, tenemos que manejar toneladas. Y aunque no necesitamos la misma precisión que la industria aeroespacial, tenemos que cambiar eso por un bajo costo ".

Para abordar los desafíos, El profesor Sanjayan ha explorado dos enfoques. La opción provisional es la impresión 3D de 'lecho de polvo', en el que la impresora esparce una fina capa de polvo de hormigón, luego imprime una 'tinta' a base de agua que fija el concreto donde se aplica la tinta.

Capa por capa, el proceso se repite. El desafío era automatizar la recolección y reutilización de las grandes cantidades de polvo sin reaccionar que generaba cada tirada de impresión. Dijo Sanjayan.

La cama de polvo era una buena opción para formar secciones prefabricadas de un edificio en una fábrica.

"Podemos hacer estructuras muy intrincadas. Pero no fue un proceso que pudiera tener lugar con el viento y la lluvia".

Para la impresión de hormigón in situ, se necesita una máquina que extruya hormigón líquido, Dijo el profesor Sanjayan.

"Aquí, el problema principal es el hormigón en sí, " él dice.

El hormigón debe permanecer líquido dentro de la impresora, pero configúrelo tan pronto como se imprima para conservar su forma y así poder aplicar la siguiente capa.

El hormigón tradicional no se comporta de esta manera. En la actualidad, el enfoque más común es dosificar fuertemente el concreto con retardantes químicos que lo mantienen líquido, luego dosifique fuertemente con aceleradores a medida que se extruye. Pero este enfoque compromete las propiedades mecánicas del producto terminado.

"Estamos creando nuevos tipos de cemento que tienen estas propiedades intrínsecamente, "Dice el profesor Sanjayan.

Aunque todavía no ha podido revelar los detalles, una opción es utilizar un cemento geopolímero, un material elaborado a partir de un residuo industrial llamado cenizas volantes.

"Los arquitectos ya diseñan todo por computadora, "Dijo Sanjayan." En lugar de imprimir sus planes en papel, con la impresión 3D, solo presionamos un botón y la máquina lo construye, ese es el sueño final ".