Inovação na construção sustentável: a impressão 3D está revolucionando a indústria do concreto!

Inovação na construção sustentável: a impressão 3D está revolucionando a indústria do concreto!

A indústria da construção enfrenta o desafio urgente de reduzir significativamente o consumo de recursos e as emissões de CO2. Uma solução promissora neste contexto é a pesquisa no Instituto de Tecnologia de Partículas da Universidade Técnica de Braunschweig e na Universidade Técnica de Munique. O foco aqui está no desenvolvimento de materiais ecológicos, com foco particular na tecnologia de impressão 3D “Selective Paste Intrusion” (SPI). Este método inovador visa recuperar partículas recicladas de betão reciclado de edifícios demolidos, o que poderá levar a uma construção mais sustentável a longo prazo.

A tecnologia SPI revoluciona a construção em concreto ao distribuir agregados em camadas finas e uni-los com pasta de cimento. Uma compreensão profunda da tecnologia de partículas é crucial para melhorar a eficiência energética e a sustentabilidade na construção. O concreto fresco consiste em água, cimento e agregados como areia e cascalho. Porém, a reciclagem do concreto é uma tarefa complexa porque os grãos da rocha estão ligados pela matriz de cimento.

Britagem mecânica e utilização de concreto reciclado

Dois métodos de britagem mecânica são usados ​​para preparar o concreto: primeiro, impactando uma partícula em uma superfície dura e, segundo, tensões de compressão e cisalhamento entre duas superfícies, sendo esta última a preferida. A cominuição seletiva permite que o material seja decomposto de forma controlada, deixando os grãos da rocha intactos. Após a britagem, as partículas são classificadas e limpas para que os agregados graúdos possam ser reaproveitados na produção de novos materiais de construção. Partículas finas de cimento, por outro lado, podem ser utilizadas como aditivo em pasta de cimento. No entanto, regulamentações rigorosas sobre a reutilização de betão reciclado dificultam frequentemente a utilização eficaz de materiais valiosos.

É aqui que a tecnologia SPI entra em ação, criando um ciclo sustentável e possibilitando dar uma segunda chance aos materiais descartados. Esta abordagem poderá trazer mudanças significativas a longo prazo para a indústria da construção.

SPI e sua aplicação na prática

As empresas Scawo3D e Skeno apresentaram a tecnologia SPI na BAU 2025 em Munique. Seu método inovador de impressão 3D em concreto usa uma nova cabeça de impressão a jato de tinta que deposita pasta de cimento dentro de agregados soltos para realizar estruturas complexas com eficácia. A integração de ferramentas de projeto auxiliado por computador, como o Spherene for Rhino/Grasshopper, permite a criação de geometrias delicadas e desempenho estrutural otimizado. Durante a feira, o estande serviu não apenas como demonstração, mas também como exemplo de pesquisa para aplicações SPI em estruturas portantes.

O estande, com área de 25 m² e paredes traseiras de 3 m de altura, contou com estruturas Spherene divididas em seis módulos com peso entre 150 e 320 kg. Uma parede central com o logotipo do Scawo3D foi segmentada para um transporte eficiente. Além disso, uma escada impressa em 3D foi apresentada em colaboração com Skeno e Timo Harboe, demonstrando a capacidade da SPI de produzir estruturas complexas e resistentes. Todo o processo envolveu um grande leito de partículas (4 x 2,5 x 1,5 metros) e seguiu uma técnica camada por camada para maior precisão.

O método de fabricação rápido da tecnologia SPI reduz o tempo de produção e minimiza o desperdício de material em comparação com os métodos tradicionais de construção em concreto. Para o estande da BAU 2025, os painéis traseiros foram impressos em uma única sessão de apenas seis horas, utilizando material leve de argila expandida. Os componentes restantes foram produzidos em quatro horas usando agregados de areia contendo quartzo. Esses métodos avançados de fabricação demonstram poderosamente o potencial do SPI e das ferramentas de projeto auxiliado por computador para redefinir as possibilidades arquitetônicas e promover práticas de construção sustentáveis. A colaboração entre Scawo3D, Skeno e Spherene marca um avanço significativo no campo da fabricação digital em arquitetura de concreto.