A impressão 3D de materiais cimentícios: conceitos e desafios
DR
A impressão 3D de betão permite reduzir a mão-de-obra e tempo de construção e otimizar a geometria e a eficiência estrutural do betão. Contudo, está numa fase inicial de maturidade tecnológica e o betão produzido por impressão 3D ainda não se popularizou como material estrutural. São apresentados conceitos base e desafios a ultrapassar no curto prazo para que esta tecnologia ganhe aceitação no mercado.
Introdução
A Dupla Transição resulta em desafios complexos para o setor da construção, que são acrescidos pela dificuldade na contratação de mão-de-obra. A impressão 3D de materiais cimentícios em substituição de betão convencional tem potencial para reduzir o volume de materiais, resíduos, custos e mão-de-obra. Contudo, está associada a dificuldades, como a ausência de critérios de dimensionamento, a dificuldade em colocar armaduras e o elevado teor de ligante, aumentando custos económicos e ambientais.
A impressão 3D de materiais cimentícios
A impressão de materiais cimentícios (pastas, argamassas ou betões, doravante designados como betão por simplificação) é realizada pela sua mistura, bombagem, extrusão e deposição camada-a-camada. O betão precisa de ser bombeado e extrudido, bem como suportar o peso das camadas subsequentes. Estes requisitos contraditórios implicam que o betão tenha comportamento altamente tixotrópico, resultando num teor elevado de finos, incluindo cimento, o que resulta em custo e impacte ambiental por m3 superiores aos de betão corrente.
As estruturas em betão produzido por impressão 3D realizadas à data têm diferentes escalas, desde abrigos a edifícios de três pisos, bem como pontes pedonais. A maioria destas realizações foi motivada pela demonstração da viabilidade da impressão de betão, tendo o seu dimensionamento seguido critérios conservativos. Por exemplo, o betão impresso do edifício Shams Al Riyah, utilizado como cofragem colaborante, não foi considerado nas verificações de segurança, enquanto que a ponte Striatus foi dimensionada com critérios mais exigentes que o regulamentar. Com maior conhecimento do comportamento estrutural de elementos produzidos por impressão 3D, será possível dimensionar com menores margens de segurança e maior eficiência, nomeadamente pela definição de critérios de dimensionamento consensuais. (...)
Autor da coluna Betão Estrutural
Se quiser colocar alguma questão, envie-me um email para info@construcaomagazine.pt
Outros artigos que lhe podem interessar