Inovação na construção civil com a impressão 3D de concreto

Transformando inúmeros ramos da indústria, a impressão 3D começa agora a se estabelecer também como importante inovação na construção civil. 

Imprimindo desde o menor dos itens presente em componentes e ferramentas até imensas estruturas como casas e prédios, a tecnologia da impressão 3D é uma amostra de como certas inovações atingem todas as categorias do mercado.

Toda essa inovação faz parecer que estamos vivendo no futuro, mas a impressão 3D já está bem estabelecida na indústria, e como artigo de uso doméstico com a popularização das impressoras caseiras. 

Na construção civil não é diferente. Já existem vários exemplos impressionantes de estruturas construídas usando esse tipo de técnica. 

Uma das primeiras estruturas construídas dessa forma foi uma ponte de concreto impressa em 3D na Holanda inaugurada em 2021. Construída em poucos dias, a ponte é capaz de suportar o peso de grande número de bicicletas e pedestres, além de ter consumido apenas 50% dos materiais calculados para um projeto similar. 

Outro exemplo é uma casa impressa em 3D em Moscou, Rússia, que foi construída em apenas 24 horas e é completamente habitável.

Continue lendo e descubra mais!

Como funciona a impressão 3D

A impressão 3D de concreto funciona de maneira semelhante à impressão 3D convencional. Mas, ao invés de usar plástico ou outros materiais maleáveis, usa concreto como material de construção. 

Um robô ou braço mecânico é programado para extrudar o concreto em camadas, criando uma estrutura camada por camada. Essa parte do equipamento, chamada de extrusora. Ela despeja o material, se movimenta horizontalmente e verticalmente despejando uma fina camada de cimento de não mais que alguns centímetros de espessura.

Com uma textura fina, e agregados selecionados para que possa fluir por todo o mecanismo, esse concreto pode ser então ativado por meio de aceleradores borrifados pelo bico da extrusora. 

Esta técnica é apenas uma de uma série de estudos que estão sendo desenvolvidos. Cada uma com sua particularidade, mas todas com a agilidade em mente.

Esse processo é muito mais rápido do que os métodos tradicionais de construção, reduzindo o tempo necessário para construir uma estrutura.

Inovação na construção civil

A impressão 3D de construção já existe há vários anos, mas principalmente em uma base experimental ou demonstrativa.

Uma das principais vantagens dessa nova técnica é a capacidade de criar estruturas altamente personalizadas e adaptáveis. Isso significa que os arquitetos e engenheiros podem projetar estruturas que são perfeitamente adaptadas ao local e às necessidades específicas do projeto. Isso também permite que as estruturas sejam construídas de maneira mais sustentável, com menos desperdício de materiais e menos impacto ambiental.

O processo de impressão de concreto em 3D divide-se principalmente em: 

Modelagem 3D

Criada da mesma forma que uma escultura, mas no meio digital, todas as peças que serão impressas em 3D pequenas ou grandes devem ser primeiro modeladas.

Com a ajuda de programas específicos para isso, pagos ou gratuitos, essa etapa não é exclusividade da impressão 3D para concreto. Podendo ser realizado ou supervisionado por engenheiros e arquitetos, a modelagem estabelece todos os pontos que serão impressos pela máquina. 

Segmentação 3D (fatiagem)

Nesta etapa, o modelo 3D, com suas dimensões todas definidas, é fatiado centímetro por centímetro. 

Realizado pelo software, esse processo divide a construção em uma série de etapas horizontais, como um quebra-cabeça que serão seguidas pela impressora 3D. 

Caminho de impressão

Uma das particularidades da impressão 3D em concreto é a necessidade do cálculo do caminho de impressão.

Realizado com a ajuda de uma série de programas, esse “caminho” se refere ao trajeto em que o bico depositor e concreto irá passar enquanto constrói, camada por camada, o projeto.

Mais do que um processo automatizado, essa etapa demanda planejamento e consideração da densidade do concreto, possíveis estruturas internas e muito mais.

Impressão

Com todo o planejamento realizado, a impressão pode ser finalmente iniciada. 

Podendo ser feita em ambientes controlados, como galpões e canteiros especializados como uma técnica “off-site”, a impressão pode ser feita também no local final da obra, com o transporte da matéria prima e do maquinário necessário para isso. 

Desafios para a implantação

Como acontece com todas as inovações, a impressão 3D de concreto também tem desafios a serem superados. 

Mesmo prometendo muito, a tecnologia ainda demanda estudo e melhoria. Principalmente para uma completa integração na cadeia produtiva.

Entre os pontos que ainda demandam atenção, está a necessidade de materiais de alta qualidade e confiabilidade ​​para garantir que essa inovação na construção civil seja segura. Não só o cimento, mas toda a linha de agregados, retardadores e aceleradores pedem uma escolha muito bem estudada. 

Mesmo em exposição e uso por grandes períodos de tempo, as construções precisam demonstrar resistência para que, assim como modelos tradicionais, valha a pena utilizar o construção 3D. Mesmo a integração com reforços ou esqueletos metálicos, que poderia ajudar nessa situação, também é um desafio pelo planejamento do caminho de impressão e depósito dos materiais.

A impressão do concreto também pode tornar difícil a realização de análises, tornando necessária uma evolução e padronização da tecnologia para que propriedades mecânicas da estrutura estejam sempre de acordo com o exigido pelo mercado e órgãos reguladores.

Além disso, a impressão 3D de concreto ainda é uma tecnologia cara pois requer uma série de equipamentos especializados, o que pode limitar a sua adoção em larga escala. No entanto, à medida que a técnica evolui e se torna mais acessível, espera-se que essa inovação se torne uma opção cada vez mais viável para a construção civil e com ainda menos impactos ambientais pelo menos desperdício de materiais .

💡Leia também, “O que são pré-moldados e suas vantagens”

Sua empresa ou equipe de desenvolvimento também está atenta para esse tipo de inovação na construção civil? Continue acompanhando os conteúdos selecionados pela Tecnomor, em nosso blog e redes sociais, e esteja por dentro de mais novidades do mercado!