A tecnologia transformadora da impressão 3-D está sacudindo muitos setores da indústria, mas não é nada comparado com a interrupção da construção.

Professor Jay Sanjayan, Diretor do Centro de Infraestrutura Sustentável de Swinburne e Professor de Estruturas de Concreto em Swinburne, lidera uma colaboração de US $ 1,3 milhão entre sete universidades australianas para desenvolver a impressão 3-D de concreto.

"A construção continua sendo em grande parte um trabalho manual, o que o torna muito caro, e torna a necessidade global de habitação e infraestrutura muito difícil de atender, "Professor Sanjayan diz.

"A construção está aberta para ser interrompida pela automação, e a impressão 3-D é uma tecnologia que pode ajudar. "

Embora as impressoras 3-D estejam disponíveis comercialmente para fabricação, existem diferenças significativas entre imprimir peças de aviões e imprimir uma casa.

"Em vez das condições de fábrica, temos que imprimir no tempo, "Professor Sanjayan disse.

"Em vez de alguns quilos de materiais, temos que lidar com toneladas. E embora não precisemos da mesma precisão da indústria aeroespacial, temos que trocá-lo por baixo custo. "

Para enfrentar os desafios, O professor Sanjayan explorou duas abordagens. A opção provisória é a impressão 3-D em 'leito de pó', em que a impressora espalha uma fina camada de pó de concreto, em seguida, imprime uma 'tinta' à base de água que define o concreto onde a tinta é aplicada.

Camada por camada, o processo é repetido. O desafio era automatizar a coleta e reutilização das vastas quantidades de pó não reagido que cada tiragem gerava, Sanjayan disse.

O leito de pó era uma boa opção para formar seções pré-moldadas de um prédio em uma fábrica.

"Podemos fazer estruturas muito complexas. Mas não era um processo que pudesse ocorrer no vento e na chuva."

Para impressão de concreto no local, é necessária uma máquina que expulse concreto líquido, Professor Sanjayan disse.

"Aqui, a questão principal é o próprio concreto, " ele diz.

O concreto deve permanecer líquido dentro da impressora, mas defina assim que for impresso para manter sua forma e assim a próxima camada pode ser aplicada.

O concreto tradicional não se comporta dessa forma. Atualmente, a abordagem mais comum é dosar fortemente o concreto com retardantes químicos que o mantêm líquido, em seguida, dose fortemente com aceleradores à medida que é extrudado. Mas essa abordagem compromete as propriedades mecânicas do produto acabado.

"Estamos criando novos tipos de cimento que têm essas propriedades intrinsecamente, "Professor Sanjayan diz.

Embora ele não seja capaz de divulgar os detalhes ainda, uma opção é usar um cimento geopolimérico, um material feito de um resíduo industrial chamado cinzas volantes.

"Os arquitetos já projetam tudo por computador, "Sanjayan disse." Em vez de imprimir seus planos no papel, com a impressão 3-D, basta apertar um botão e a máquina o constrói - esse é o maior sonho. "