Configuraciones de malla para el Experimento 1. Crédito:CITA y DTI.
Investigadores del Centro de Tecnología de la Información y Arquitectura (CITA) de la Real Academia Danesa de Bellas Artes y del Instituto Tecnológico Danés han desarrollado un nuevo concepto de construcción híbrida llamado "Refuerzo de hormigón disperso en mallas" (SCRIM). Su método, que se presentará en la próxima conferencia ROB | ARCH y se describirá en un documento sobre Research Gate, aborda las limitaciones existentes en la impresión de hormigón 3-D (3DCP), en particular relacionadas con la impresión de geometrías no extruidas, permite la explotación completa del control robótico de seis ejes y tiene como objetivo la fabricación de componentes livianos.
"Esta investigación es el resultado de una colaboración entre CITA y el Concrete Center en DTI, "Phil Ayres y Wilson Ricardo Leal da Silva, dos de los investigadores que llevaron a cabo el estudio le dijeron a TechXplore. "DTI invitó a CITA a participar en un taller de lluvia de ideas para considerar cómo podríamos repensar los enfoques de la impresión de hormigón en 3D (3DCP) en el contexto del 'Diseño para el desmontaje'. El informe fue un desafío inmediato para los enfoques 3DCP predominantes, que tienden a imprimir un 'completo', aquí es donde visualizamos la idea detrás del método SCRIM ".
El hormigón es actualmente el material más utilizado en la industria de la construcción, sin embargo, sus altos niveles de consumo también lo han convertido en un contribuyente principal a la producción de dióxido de carbono en el planeta. Por lo tanto, investigadores de todo el mundo han estado explorando formas de mejorar la fabricación de hormigón, reduciendo sus efectos adversos sobre el medio ambiente.
Durante las ultimas décadas, la nueva tecnología ha permitido la fabricación digital, lo que podría dar lugar a nuevas prácticas de diseño y construcción, uno de los cuales es la impresión de hormigón en 3D (3DCP). Sin embargo, La mayoría de los enfoques 3DCP convencionales apilan material verticalmente, resultando en algunas restricciones en la orientación de la construcción y la incorporación de refuerzo.
Configuración de malla para el Experimento 2. Crédito:CITA y DTI.
"Los enfoques convencionales de 3DCP generalmente apilan el material verticalmente y tienen desafíos con la incorporación de refuerzos y otros elementos arquitectónicos, "Leal da Silva explicó." En contraste con el enfoque de apilamiento, el concepto SCRIM emplea mallas de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) sobre las que se imprime directamente ".
En el concepto SCRIM, las mallas se organizan en geometrías de destino tridimensionales, que también puede incluir áreas verticales. A continuación, el hormigón se deposita selectivamente en la malla, que actúa como elemento de refuerzo y como encofrado fijo.
"Conceptualmente, Podemos pensar en el método como reforzar localmente una membrana textil con hormigón, en lugar de la impresión monolítica, que subyace a los enfoques existentes, "Dijo Ayres.
Resultados de SCRIM del cono ahusado en el Experimento 1. Ensamblaje independiente liberado (derecha), con detalles del proceso de deposición y los resultados (izquierda). Crédito:CITA y DTI.
Los investigadores encontraron que además de reducir las restricciones en la orientación y el refuerzo de la construcción, su técnica permite procesos posteriores como la adición de elementos y el embellecimiento. SCRIM permite una mayor libertad en el diseño de objetivos, soportando geometrías intrincadas y colocando material de forma selectiva para lograr los objetivos del diseño.
"Aún quedan desafíos por resolver en 3DCP, pero el método SCRIM contribuye a diversificar el espectro existente de enfoques de construcción digital en un campo que se está explorando intensamente en la comunidad investigadora. Una diferencia clave es que SCRIM activa completamente las capacidades de movimiento y control 3-D de la robótica de seis ejes, ", Dijo Ayres." Desde una perspectiva de diseño, esto abre nuevos potenciales creativos para 3DCP. Desde una perspectiva práctica, el enfoque SCRIM permite la impresión fuera del sitio y el ensamblaje basado en componentes. Además, porque el hormigón se deposita selectivamente, esto ayuda a reducir el consumo de hormigón y permite la producción de componentes de construcción más ligeros ".
SCRIM da como resultado el Experimento 2. a) Primer intento de deposición; b) segundo intento de depósito. Crédito:CITA y DTI.
Para desarrollar aún más su método, los investigadores ahora planean refinar el diseño de la mezcla de concreto y sus propiedades relacionadas con la edad temprana. Además, esperan explorar la posibilidad de producir mallas de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) a medida y permitir el control robótico adaptativo para adaptarse a la dinámica del "tiempo de impresión".
"También nuestro objetivo es desarrollar un entorno de diseño integrado, vincular la intención del diseño con la simulación, análisis del proceso de producción y propiedades de los elementos resultantes de la postproducción, "Ayres dijo." Finalmente, planeamos buscar socios de la industria para desarrollar el concepto hacia la producción de componentes de construcción ".
© 2018 Tech Xplore
