Charla sobre Impresión 3D en Hormigón: material y aplicaciones estructurales

El 20 de octubre de 2022, a partir de las 15 horas en modalidad virtual, se llevará adelante la charla «Impresión 3D en Hormigón: materiales y aplicaciones estructurales», a cargo del Dr. Eduardo Galeote. La actividad es abierta y gratuita, organizada por el Grupo de Investigación en Ingeniería Civil, Materiales y Ambiente (GIICMA) de la Facultad.

Los interesados deben inscribirse en el siguiente LINK. Se entregarán certificados de asistencia. Por consultas: infogiicma@gmail.com

SOBRE LA CHARLA

La impresión 3D en hormigón (H3D) es una novedosa tecnología en el ámbito constructivo que, desde un punto de vista ingenieril y arquitectónico, ofrece un elevado potencial en términos de mejora de automatización de la construcción, mayor libertad de formas y una reducción sustancial de los costes de fabricación asociados a producción y materiales. Sin embargo, el desarrollo de materiales y el uso estructural del H3D se enfrenta a varios desafíos dada la necesidad de conseguir materiales adecuados para su utilización en H3D con los que alcanzar los requisitos mínimos relacionados con la seguridad estructural.

A diferencia del hormigón convencional, el H3D se basa en un sistema de fabricación aditivo. Esto hace que el material presente una estructura capa a capa, pudiendo así presentar diferentes características de acuerdo con el sistema de fabricación empleado. Entre estos aspectos, uno de los más característicos es la posible anisotropía del material debido a su naturaleza capa a capa, lo que puede provocar que presente distintas propiedades mecánicas en diferentes direcciones. Este efecto tiene importantes implicaciones en la aplicación estructural del material, por lo que es necesario tener un conocimiento exhaustivo del comportamiento del material de modo que el diseño estructural tenga en cuenta tales particularidades.

En este seminario se mostrarán dos de los principales métodos de fabricación para H3D y en qué consiste cada método de impresión. Por un lado, el sistema de fabricación de H3D mediante la tecnología Contour Crafting y, por otro lado, la fabricación de H3D a través del método de Powder Bed. Asimismo, se plantearán cuáles son las principales características y procedimientos que deben cumplirse o evitarse durante la fabricación para reducir la aparición de ciertos problemas asociados al sistema de fabricación.

Otro de los aspectos esenciales a abordar en el desarrollo de H3D son las propiedades y las características del material. La impresión 3D en hormigón requiere materiales cementicios con unas dosificaciones y propiedades específicas, por lo que las dosificaciones empleadas para la fabricación de elementos con hormigón convencional no pueden utilizarse directamente para H3D. En este sentido, cabe destacar la necesidad de desarrollar dosificaciones que cumplan los requisitos para ser utilizados en H3D y que implican aspectos tales como granulometría, relación agua/cemento o utilización de aditivos. Las dosificaciones junto con el sistema de fabricación para H3D juegan un papel de gran relevancia en el comportamiento y desempeño estructural. Por ello, resulta necesario seguir investigando para desarrollar y mejorar los materiales actuales, con el fin de alcanzar propiedades mejoradas en términos de resistencia, durabilidad y sostenibilidad.

Asimismo, el desarrollo de ecuaciones constitutivas para H3D orientadas al diseño estructural son la base esencial de cálculo bajo la que ingenieros y arquitectos pueden diseñar sus estructuras. La presencia de estas ecuaciones constitutivas en códigos, normativas y recomendaciones permitiría una mayor expansión en la utilización del H3D. Así, una de las principales tareas necesarias por parte de investigadores y otros agentes pasa por impulsar investigaciones que involucren el estudio del material desde una perspectiva estructural. Con ello, debe perseguirse y tener como finalidad obtener métodos de diseño fiables que reflejen la naturaleza y las características propias del H3D.

Finalmente, cabe destacar que la investigación desarrollada en el ámbito de impresión 3D en hormigón durante los últimos años ha hecho que el número de proyectos y aplicaciones ya construidas se haya visto incrementada. En este sentido, el H3D es un tecnología innovadora y prometedora que abre el camino a un campo de nuevas posibilidades en la industria de la construcción.

Eduardo Galeote es graduado en Ingeniería de la Construcción y Máster en Ingeniería Estructural y de la Construcción por la Universidad Politécnica de Cataluña (España). Realizó sus estudios de doctorado en la misma Universidad dentro del programa de Doctorado en Ingeniería de la Construcción, enfocando su estudio en la caracterización, estudio de efecto escala en ecuaciones constitutivas para diseño estructural, estudio numérico del material en elementos estructurales y control de calidad del hormigón reforzado con fibras.

Actualmente, es profesor de estructuras en la Escuela Politécnica Superior de Edificación de Barcelona. También ha desarrollado tareas docentes en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de Barcelona en el ámbito de Estructuras de Hormigón, Hormigón Pretensado y Materiales Avanzados de Construcción.

Sus principales áreas de interés son el diseño y desarrollo de métodos de ensayo, el estudio y caracterización de hormigones especiales (hormigón autocompactante, hormigones de alta resistencia, hormigón reforzado con fibras) para aplicaciones estructurales y no estructurales y el control de calidad de materiales. Asimismo, trabaja en la línea de investigación de impresión 3D con hormigón, a través de diversos proyectos orientados al desarrollo y diseño de mezclas cementicias, así como las aplicaciones estructurales y no estructurales de hormigón impreso en 3D.