Uso de técnicas de impressão 3D com areia no fabrico de cofragens para construção civil
Uma equipa de investigadores do instituto suíço ETH Zurich utilizou tecnologias de impressão 3D para o fabrico das cofragens necessárias à execução de uma laje de betão armado de geometria complexa, constituinte do edifício “DFAB House“.
A DFAB House é uma iniciativa do Centro Nacional Suíço de Competências em Investigação (NCCR) que visa demonstrar as capacidades das tecnologias de fabrico digital e sua importância no avanço da Engenharia Civil. O edifício localiza-se no Campus dos Laboratórios Federais Suíços para a Ciência de Materiais e Tecnologia (Empa) e do Instituto Federal Suíço de Ciências e Tecnologias Aquáticas (Eawag), no município de Dübendorf.
A laje de cobertura construída pelos investigadores suíços tem uma área de 80 metros quadrados e é a primeira do seu género no mundo. Isto porque o seu processo de execução utilizou cofragens fabricadas com recurso a uma inovadora técnica de impressão tridimensional com areia.
O processo de impressão 3D permitiu que a quantidade de betão utilizada na construção fosse reduzida ao estritamente necessário, o que possibilitou a obtenção de um elemento estrutural de elevada esbeltez, com uma espessura de apenas 2 centímetros em alguns pontos. Permitiu igualmente a redução drástica do peso total da laje de 80 metros quadrados de área, para apenas 15 toneladas, cerca de metade de uma laje convencional.
A utilização de técnicas avançadas de impressão tridimensional de cofragens de betão conferiu aos projetistas total liberdade no processo de conceção estrutural. O produto final, composto por 11 segmentos estruturais, é caracterizado por uma geometria de elevada complexidade, de inspiração orgânica e uma superfície de contornos curvos, com elevada precisão de acabamento.
A criação da cofragem “inteligente” implicou o uso de uma impressora 3D de grandes dimensões, com um volume máximo de fabrico de 8 metros cúbicos, capaz de executar pormenores com dimensões inferiores a 1 milímetro.
Por outro lado, o betão utilizado na laje foi reforçado com fibras e sujeito a um processo de endurecimento com duração de 2 semanas, antes da descofragem.
Fonte: EngenhariaCivil.com; ETH/Empa/DFAB House
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