| El investigador
principal, el Dr. Jonathan Tran, dijo que la impresión 3D y la fabricación
aditiva abren oportunidades en la construcción para impulsar tanto
la eficiencia como la creatividad. "La tecnología de impresión
de hormigón en 3D tiene un potencial real para revolucionar la industria
de la construcción, y nuestro objetivo es acercar esa transformación",
dijo Tran, profesor titular de materiales estructurados y diseño
en RMIT.
“Nuestro
estudio explora cómo los diferentes patrones de impresión
afectan la integridad estructural del hormigón impreso en 3D y ,
por primera vez, revela los beneficios de un enfoque bioinspirado en 3DCP.
"Sabemos que
los materiales naturales como los exoesqueletos de langosta se han convertido
en estructuras de alto rendimiento durante millones de años, por
lo que al imitar sus ventajas clave podemos seguir donde la naturaleza
ya ha innovado".
El equipo de
investigación de la Escuela de Ingeniería de RMIT se centra
en la impresión 3D de hormigón, explorando formas de mejorar
el producto terminado a través de diferentes combinaciones de diseño
de patrones de impresión, elección de materiales, modelado,
optimización del diseño y opciones de refuerzo.
El patrón
más convencional utilizado en la impresión 3D es unidireccional,
donde las capas se colocan una encima de la otra en líneas paralelas.
El nuevo estudio
publicado en un número especial de 3D Printing & Additive Manufacturing
investigó el efecto de diferentes patrones de impresión en
la resistencia del hormigón reforzado con fibra de acero .
Investigaciones
anteriores del equipo de RMIT encontraron que incluir 1-2% de fibras de
acero en la mezcla de hormigón reduce los defectos y la porosidad,
aumentando la resistencia. Las fibras también ayudan a que el hormigón
se endurezca antes sin deformarse, lo que permite la construcción
de estructuras más altas.
El equipo probó
el impacto de imprimir el hormigón en patrones helicoidales (inspirados
en la estructura interna de las caparazones langosta), patrones de capas
cruzadas y cuasi-isotrópicos (similares a los utilizados para estructuras
compuestas laminadas y compuestos depositados capa por capa) y patrones
unidireccionales estándar.
Los resultados
mostraron una mejora de la resistencia de cada uno de los patrones, en
comparación con la impresión unidireccional, pero Tran dijo
que los patrones en espiral son los más prometedores para soportar
estructuras complejas de hormigón impresas en 3D .
“Como las caparazones
langosta son naturalmente fuertes y naturalmente curvadas, sabemos que
esto podría ayudarnos a producir formas de hormigón más
fuertes como arcos y estructuras fluidas o retorcidas”, dijo.
"Este trabajo
se encuentra en las primeras etapas, por lo que necesitamos más
investigación para probar cómo se comporta el hormigón
en una gama más amplia de parámetros, pero nuestros resultados
experimentales iniciales muestran que estamos en el camino correcto".
Se apoyarán
más estudios a través de una nueva impresora 3D de hormigón
móvil a gran escala recientemente adquirida por RMIT. El equipo
utilizará la impresora robótica de 5 × 5 m para investigar
la impresión 3D de casas, edificios y grandes componentes estructurales.
El equipo también
utilizará la máquina para explorar el potencial de la impresión
3D con hormigón fabricado con materiales de desecho reciclados,
como áridos de plástico blando .
El trabajo
está conectado a un nuevo proyecto con los socios de la industria
Replas y SR Engineering, que se enfoca en muros amortiguadores de sonido
hechos de plásticos blandos reciclados postconsumo y hormigón,
que recientemente fue apoyado con una subvención de Conexiones de
Innovaciones del Gobierno de Australia.
|
