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Impresión de hormigón en 3D
En el año 2004, el profesor Behrokh Khoshnevis de la Universidad de Carolina del Sur logró la primera impresión 3D en hormigón. Desde ese entonces, su innovación (un brazo robótico que genera capas de hormigón extruido) ha explotado y ahora es posible construir una casa completa en solo 20 horas.

Esta nueva tecnología ha demostrado varias ventajas en la industria de la construcción como:
_ Reducción de costos (se dice hasta 1/10 de los costos habituales) y tiempos
_ Reducción de desperdicios, lo que lo hace mucho más sustentable que la construcción tradicional.
_ Reducción de accidentes laborales
_ Las máquinas suelen ser portátiles con lo que puede atenderse varias localizaciones con una sola de ellas.

Con esas cualidades la tendencia natural es la aplicación en la implementación de casas completas de bajo costo e incluso de comunidades enteras. Puede usarse en ocasiones de desastres naturales para gente que perdió su vivienda, refugiados o poblaciones de bajos recursos que no pueden acceder a otras soluciones.
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Una de las principales trabas a una implementación más generalizada son las normativas locales, otrora adaptadas a la construcción tradicional, ahora deberán actualizarse a nuevas tecnologías. Otro tema es el relacionado a la aislación térmica, pero visto el problema, las compañías del rubro ya están ofreciendo mezclas de hormigones con espumas aislantes.

¿Cómo funciona?
Inicialmente es una impresora 3D que en lugar de filamento plástico usa concreto, que con lenguaje “G code”, que trabaja dirigiendo la punta impresora en direcciones x, y , z, hasta que el modelo es producido.
El eje “x” está definido por la longitud de los rieles que mueven la máquina hacia adelante y hacia atrás. El eje “y” se define por la distancia entre los rieles opuestos y el “z” por la altura de los pilares que sostienen el brazo.

Esta tecnología no ha eliminado la necesidad de operarios pero hace su trabajo más seguro y rápido.
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Obviamente también es necesario el proceso previo de fundación y la instancia de nivelación del terreno para que opere la máquina impresora.

Luego puede comenzarse con la instalación de los pilares y el brazo de extrusión.

Cuando todo está pronto, llega el camión de hormigón, que se conecta a la manga de la impresora mediante un ducto especial. El material deberá tener una consistencia suficiente para ser estable y admitir adherencia entre capas pero no tanto como para obstruir la punta. Usualmente pueden adicionarse fibras para mayor resistencia o superplastificantes que aportan plasticidad sin aumentar el agua.

En esta etapa también se incorporan refuerzos de muros. Marcos de ventanas o cielorrasos son prefabricados e instalados por otro brazo.
Para que el proceso sea exitoso deben cumplirse en secuencia perfecta todas las etapas secuenciales o simultáneas.

Al hablar de construcción 3D se suele referir a 3DCP (3D construction printing) y uno de los métodos más exitosos es el de Contour Crafting (CC).
Esa técnica permite no sólo construir envolventes sino componentes unitarios también.
Las aplicaciones pueden verse incluso en edificios de múltiples niveles y también en estudios para construcción espacial. Es así que la NASA ha lanzado el ‘3D Printed Habitat Challenge‘
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A modo de ejemplo de escalabilidad, la empresa china Winsun ha declarado haber construido 10 casas en 3D en un día con un costo de solo U$S 5000 por cada una.
En Eindhoven, Holanda, se han impreso casas y puentes para peatones y bicicletas.

Seguramente mucho quede para ver en cuanto a avances en este contexto, resolviendo problemas de la construcción tradicional, democratizando opciones para beneficio global.