25% de ahorro en hormigón y armaduras
La libertad de diseño de la impresión 3D en la construcción se conoce desde hace años y se ha utilizado principalmente para la creación de edificios estéticamente más interesantes y atractivos. Sin embargo, la libertad de diseño también brinda enormes beneficios para la ingeniería estructural y sostenibilidad.
Al construir grandes tanques con el método tradicional de encofrado y concreto, las paredes del tanque deben tener el mismo grosor de arriba abajo porque el encofrado no puede variar el grosor en la altura. La impresión 3D en la construcción no tiene esta limitación. Lo que permite a los ingenieros estructurales ajustar el grosor de la pared donde sea necesario. Dado que la gravedad y la presión del agua hacen que la parte inferior del tanque experimente más estrés, estas áreas necesitan paredes más gruesas. Con la impresión 3D, las paredes inferiores pueden hacerse más gruesas y las superiores más delgadas, ahorrando materiales y haciendo que la construcción de los tanques sea más económica y sostenible.
Este principio de energía estructural se refleja en el siguiente diagrama, que muestra que el tanque en Kuwait tenía un grosor de pared de 40cm en la parte inferior, 30 cm en la parte media y 20 cm en la parte superior, lo que resulta en un uso de un 25% menos de concreto y refuerzo para las paredes, en comparación con si el tanque hubiera sido moldeado con paredes de 40 cm en toda su altura.
Los tanques fueron impresos con un concreto real C40/50 de bajo costo mezclado en el lugar utilizando la solución Dfab y el equipo de impresión relacionado inventado por Cemex y COBOD, donde el 99% de todos los materiales crudos son de origen local. Para aumentar aún más la velocidad de ejecución, Abyan insistió en utilizar fibras macro para el refuerzo de construcciones estructurales reales impresas en 3D, por lo que los requisitos de Abyan presentaron un verdadero desafío. Henrik Lund-Nielsen, fundador y gerente general de COBOD, dijo: “Abyan busca innovaciones reales, que realmente queremos apoyar, y querían intentar evitar el uso de cualquier refuerzo rígido en las paredes, simplemente agregando fibras al concreto. Por supuesto, esto nos desafió mucho, pero junto con Cemex, los tres pudimos encontrar una solución muy buena, que ahora se puede replicar en otros lugares en el futuro”.
La disposición de Abyan para ser innovador y probar nuevas soluciones es consecuencia del trasfondo científico del CEO y cofundador de Abyan, el Dr. Ahmad Al-Nassem, quien es profesor de ingeniería estructural en la universidad de Kuwait. El Dr. Ahmad Al-Nassem dijo: “La innovación está en el ADN de Abyan. Abyan está comprometido de todo corazón en revolucionar la industria de la construcción en general mediante la integración de la tecnología de impresión 3D de vanguardia en la construcción de concreto junto con soluciones innovadoras en diseño y materiales de construcción, iniciando una nueva era de eficiencia y sostenibilidad. Así que, cuando todos nuestros cálculos mostraron que con un 0,95% de fibras macro en el concreto, podíamos eliminar todo el esfuerzo rígido de las paredes del tanque, estábamos ansiosos por demostrar este nuevo concepto de diseño con un proyecto real”.
Los dos tanques fueron impresos para Kuwait United Poultry Company y se utilizarán para el suministro de agua para beberá las aves en una de sus numerosas granas de pollos en Kuwait. Debido a los ahorros en costos y tiempo logrados en el proyecto, Kuwait United Poultry Company tiene la intención de continuar con la impresión 3D de tanques en el futuro. El Sr. Muhammad Al-Hussain afirmó: “Estamos muy contentos con los resultados de este proyecto y los enormes ahorros en tiempo. Seguramente repetiremos este método en el futuro y obtendremos más tanques impresos en 3D para nuestras numerosas granjas de pollos”.
