Estructura de concreto armado impreso en 3D para carreteras
Los investigadores de la Universidad de Cambridge están colaborando con socios de la industria en la creación de un innovador muro de hormigón impreso en 3D para un proyecto de Carreteras Nacionales. La estructura innovadora, conocida como headwall, se ha instalado en la A30 en Cornualles y está equipada con sensores desarrollados por la Universidad de Cambridge en el Reino Unido.
Estos sensores proporcionan información en tiempo real sobre la temperatura, la tensión y la presión, lo que permite la detección temprana y corrección de fallas. El muro se ha impreso utilizando una impresora de concreto basada en un brazo robótico en la sede de Versarien, una empresa de ingeniería avanzada en Gloucestershire.
Al utilizar la tecnología de impresión 3D, el equipo ha podido construir una pared hueca curva sin necesidad de encofrado o refuerzo de acero, lo que ha reducido los costos, los materiales y las emisiones de carbono. Durante los últimos seis años, el equipo del profesor Abir Al-Tabbaa en el Departamento de Ingeniería de Cambridge ha estado trabajando en tecnologías de sensores y explorando el potencial del hormigón autorreparable.
También se ha utilizado un sistema LiDAR
Este permite crear una nube de puntos 3D y generar un gemelo digital del muro, mejorando su capacidad para comunicar su propio estado. El equipo también ha desarrollado sensores PZT, capaces de detectar daños midiendo la respuesta de impedancia electromecánica y los cambios a lo largo del tiempo. Estos sensores se han incrustado dentro de las capas del muro durante el proceso de impresión, lo que ha permitido monitorear la carga y la tensión.
Debido a que se necesita un cemento de fraguado extremadamente rápido para la impresión 3D, también genera una enorme cantidad de calor. Por ese motivo han incrustado sensores en el muro para medir la temperatura durante la construcción y ahora pueden recopilar datos mientras el muro está en el sitio. Hacer que el muro sea digital significa que puede comunicar su propia red de carreteras. Lo que permite usar los sensores para comprender mejor estas estructuras impresas en 3D y acelerar su aceptación en la industria.
El proyecto servirá como un laboratorio en vivo, generando continuamente datos valiosos para ayudar a los profesionales de la infraestructura a comprender las capacidades y el potencial de la impresión 3D para materiales a base de cemento más grandes y complejos en la red de carreteras estratégicas.
