Züblin constrói 'primeiras paredes de concreto de suporte do mundo' com impressora 3D

Züblin usa uma impressora 3D Putzmeister para construir um armazém para Strabag na Alemanha (Imagem: Putzmeister)

O edifício é o mais novo armazém da Strabag Baumaschinentechnik International em Stuttgart, Alemanha, e sua construção criará uma nova instalação para a Strabag e, ao mesmo tempo, testará os recursos e processos de impressão 3D da Züblin.

Usando a impressora de concreto móvel KARLOS da Putzmeister, o mastro da máquina tem um alcance de 26 metros. Sua extensão extensa, disse Züblin, permite a aplicação de “concreto em várias camadas precisamente com base em um projeto digital predefinido por meio de uma cabeça de impressão especial.”

Alexander Kuhn, chefe de serviços técnicos de construção e tecnologia da Züblin, disse: “A base do processo de impressão KARLOS é uma bomba de concreto inteligente montada em caminhão, cujo braço telescópico pode se mover e entregar concreto automaticamente ao longo de caminhos predefinidos no espaço tridimensional usando uma cabeça de impressão especialmente desenvolvida.

Até agora, os desafios da impressão 3D de concreto têm sido principalmente a falta de escalabilidade da tecnologia para projetos de larga escala. “A impressão tem sido feita principalmente com as chamadas impressoras de portal, que são limitadas à produção de edifícios menores”, disse Züblin.

A empresa acrescentou que o KARLOS permite mais flexibilidade e alcance, o que proporciona potencial para escalabilidade – mesmo para projetos de grande escala.

“A vantagem econômica dessa tecnologia 'pioneira no mundo', em comparação com outras tecnologias de impressão em concreto ou argamassa, como o uso de uma impressora de pórtico, está em sua flexibilidade e alcance, bem como na capacidade de imprimir paredes sólidas de suporte de carga em uma única etapa, em conformidade com os padrões e regulamentações relevantes”, acrescentou Kuhn.

O armazém Strabag concluído após a KARLOS, uma impressora 3D da Putzmeister, entregar a pasta de concreto. (Imagem: Putzmeister)

Ao aplicar pasta cimentícia de forma retangular, muito parecida com o formato de um tijolo (ao contrário de uma borda arredondada como a maioria das impressoras 3D de concreto), as paredes quadradas conseguem suportar o peso do edifício.

“Empilhadas umas sobre as outras, as seções transversais cuboides de cada camada resultam em paredes de concreto não reforçadas, mas resistentes, que não exigem nenhuma etapa de trabalho adicional”, acrescentou Kuhn, observando que “o material usado neste processo é concreto simples, C30/37, de acordo com EC2”.

Usando todos os aspectos da automação

O projeto não foi isento de desafios, no entanto. Kuhn acrescentou que um plano multifacetado e dinâmico ajudou a unir a estrutura.

“Os principais desafios para obter capacidade de suporte de carga são encontrados na combinação de tecnologia de concreto e tecnologia de processo”, ele reconheceu. “Por um lado, as receitas de concreto devem levar em conta uma resistência inicial, bem como uma consistência adequada em relação ao processo de bombeamento, enquanto, por outro lado, a lança de bombeamento deve ser controlada exatamente em relação ao posicionamento e à velocidade de movimento.

“Além disso”, ele continuou, “controlar e monitorar o comportamento de retração do concreto e seu ganho de resistência são cruciais para evitar rachaduras dentro de cada camada e entre camadas adjacentes, o que pode resultar no colapso da seção de parede recém-impressa antes e/ou na perda (parcial) das propriedades mecânicas da parede após atingir a resistência final do concreto.”

Combinando eletrificação, planejamento digital e uso de um modelo BIM neste projeto, Züblin disse que espera desenvolver novos métodos de construção para o futuro.

“A combinação das etapas de produção do planejamento digital do modelo BIM (Building Information Modelling) à implementação por impressora 3D revoluciona os processos na construção. Os processos de trabalho são significativamente simplificados e acelerados pela automação”, disse a empresa.

“Além da eliminação completa do trabalho de fôrma, as vantagens econômicas e ecológicas do método incluem a produção de seções transversais de paredes sólidas em uma única operação e o uso de concretos com redução de CO ₂ .

“Ao usar apenas eletricidade verde para a máquina totalmente elétrica e usar concretos com redução de CO ₂ , Züblin e Putzmeister estão fazendo uma contribuição importante para tornar a construção civil mais sustentável no futuro.”