La Universidad de Tecnología de Eindhoven (TU / e) imprimió el primer puente de hormigón impreso con 3D del mundo, que fue recientemente instalado como parte de un nuevo camino alrededor del pueblo de Gemert en los Países Bajos.

El puente está destinado principalmente para ciclistas. Dado que hay más bicicletas que personas en los Países Bajos, se espera que cientos de ciclistas circulen sobre el puente impreso con 3D todos los días.

El nuevo puente es el primer proyecto de infraestructura civil impreso en 3D en el país. Es parte de un gran proyecto de construcción de carreteras, el proyecto Noord-Om, liderado por la empresa BAM Infra y encargado por la provincia de North-Brabant.

Midiendo 8 metros de largo y 3.5 metros de ancho, el puente está diseñado para transportar ciclistas durante 30 años o más.

La integridad estructural del puente se probó tanto en el laboratorio como en la ubicación cuando se colocó un peso de 5-ton. Eso es más peso del que el puente realmente llevará.

Los elementos del puente se imprimieron en TU / e, que realiza investigación de alta gama en la impresión de hormigón.

TU / e comenzó a desarrollar un Impresora 3D gigante de hormigón como parte de un proyecto de investigación a gran escala en 2015.

TAM (Theo) Salet, un profesor de estructuras de concreto en TU / e, dijo que el objetivo de la universidad es hacer que el proceso de impresión de 3D sea "robusto y repetible" para que todo el proceso sea transparente desde el diseño hasta la impresión. El proceso, explicó, utiliza un sistema abierto en el que el robot lee el dibujo, imprime y corrige todo lo que se necesita.

La universidad también apunta a "definir métodos de prueba para concreto impreso para hacer códigos" y "realizar aplicaciones estructurales como refuerzo", dijo.

Sobre la base del resultado de la investigación, algunos de los socios industriales de la universidad tuvieron la idea de imprimir el puente hace ocho meses.

Los investigadores de TU / e luego desarrollaron un proceso para incorporar cables de refuerzo de acero mientras tendían una tira de concreto. El cable es el equivalente de la malla de refuerzo utilizada en el hormigón convencional, que maneja el estrés de la tensión.

Una vez que se desarrolló el proceso, la impresión real se realizó en dos semanas, dijo Salet.

"Tuvimos que entregar a tiempo, ya que es parte de un proyecto real", dijo.

“Por suerte y con el apoyo de muchos estudiantes y de la industria que manejamos. Es por esta razón que hemos mantenido el diseño simple. Espera formas más emocionantes pronto ".

Beneficios de la impresión 3D

Una de las principales ventajas de la impresión de concreto 3D es que utiliza mucho menos concreto que la técnica convencional, que utiliza un molde. La impresora solo deposita el concreto donde se necesita, lo que disminuye el uso de cemento. La producción de cemento tiene una huella de carbono muy alta, pero el nuevo método reduce las emisiones de CO2.

Otro beneficio es la versatilidad: la impresora puede hacer cualquier forma deseada, mientras que las formas convencionales de concreto hechas de moldes tienden a tener una forma poco manejable.

La impresión concreta también es mucho más rápida. No se deben construir estructuras de encofrado, y la malla de refuerzo no tiene que colocarse por separado.

En general, los investigadores creen que la realización eventualmente será aproximadamente tres veces más rápida que las técnicas de concreto convencionales.

¿Qué sigue para TU / e?

El equipo también ha "impreso un pabellón, algunos elementos arquitectónicos como un banco y una pared, una bóveda con elementos de cáscara que ensamblamos después", dijo Salet.

Salet y su equipo ahora están trabajando en cinco casas reales en los Países Bajos que "se realizarán" pronto, dijo.

"Sin embargo, hasta ahora el foco estaba en el desarrollo del conocimiento", dijo Salet.

“Un logro interesante es la opción de reforzar el concreto impreso inmediatamente durante el proceso de impresión. Utilizamos el dispositivo para reforzar el puente en dirección transversal. En sentido longitudinal, está pretensado ".

Con el conocimiento que los investigadores obtuvieron en este proyecto, ahora pueden diseñar estructuras de concreto aún más grandes.

BAM planea tener a partir de ahora la impresora de concreto 3D en los sitios de construcción, lo que eliminaría la necesidad de tener que transportar piezas impresas 3D a los sitios y ensamblarlas allí. El enfoque es imprimir los elementos que se ensamblan después, de lo contrario, el tamaño máximo de la estructura estaría limitado por el tamaño de la impresora.

"La impresión en concreto de 3D sigue siendo un viaje con destino desconocido", dijo Salet.

“Espero que los estudiantes de todo el mundo viajen juntos en este viaje y se inspiren unos a otros para explorar lo desconocido y compartir sus sueños para aplicar nuevas tecnologías para lograr ciudades inteligentes y sostenibles. "Cree una arquitectura atractiva, implemente la idea de diseño digital y construcción digital para reducir los costos de fallas, piense en hacer que las estructuras de concreto formen parte de la IoT (Internet de las cosas), limite las necesidades de material y eventualmente comience a pensar en el material conocido oficialmente como concreto".