TailorCrete: Una nueva metodología para industrializar la construcción con hormigón

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¿Cómo optimizar la construcción de elementos de hormigón cuya geometría escapa a los diseños tradicionales? Con el trabajo en conjunto de 14 organismos y la aplicación de distintos desarrollos, como el diseño en 3D y la robótica, entre otros, se generó esta innovadora metodología que busca llevar al hormigón -particularmente, al que es colocado in situ- al siguiente nivel.

Si bien el hormigón es el material más utilizado por el hombre en lo que se refiere a construcción y prácticamente, es posible fabricar desde mobiliario urbano hasta grandes rascacielos en la ciudad, los arquitectos e ingenieros se encuentran ante dificultades cuando se intenta dar una forma compleja al material.

Usualmente, para conseguir elementos cuyas formas escapen a las típicas -por ejemplo, conseguir elementos con curvaturas radicales en vez de rectangulares- se necesitan encofrados especiales, lo que genera un costo mayor, ya que este tipo de moldes generalmente se fabrica de manera artesanal y en el mismo sitio de la obra.

Como una manera de explorar nuevas herramientas que permitan optimizar este tipo de procesos, hacerlos más eficientes y, finalmente, poder adoptarlos para una producción industrializada de elementos de hormigón con geometrías complejas, es que se formó un consorcio entre 14 entidades público-privadas para investigar y desarrollar un nuevo tipo de moldaje para el hormigón. El proyecto, se denominó TailorCrete.

Optimizando la creación de elementos inusuales de hormigón

Con el patrocinio de la Unión Europea, TailorCrete es una iniciativa que reunió a entidades como el ETH Zurich, la Universidad Técnica Checa y el Instituto Tecnológico Danés (DTI, en sus siglas en inglés), entre otras. Precisamente, este último organismo precisó que “TailorCrete iniciará una transición desde la monotonía rectangular de los edificios de hormigón industrializado actuales, que dominan el paisaje europeo, a nuevas y únicas estructuras de hormigón industrializado, sin necesidad de procesos constructivos manuales intensos y costosos”.

En ese mismo sentido, el Instituto Tecnológico Danés añadió para el desarrollo de esta metodología, se combinaron los esfuerzos de “arquitectos, diseñadores, tecnólogos expertos en hormigón, ingenieros civiles y estructurales, y expertos en robótica con las experiencias prácticas de actores clave en el sector de la construcción, en una investigación colaborativa que se extendió por 4 años”.

El desarrollo de TailorCrete, entonces, se centró en la adopción de tecnologías de diseño en 3D y en materiales innovadores para fabricar encofrados que permitan obtener nuevas formas para el hormigón. En ese sentido, desde la institución danesa explicaron que esta metodología “desarrollará un cuerpo de nuevas tecnologías incluyendo la arquitectura digital, nuevos sistemas de encofrado y refuerzo, y materiales, como también, herramientas de fabricación digitales que cambiarán de manera radical la forma en la que el hormigón actualmente se produce y utiliza”.

Integrando disciplinas para un nuevo tipo de hormigón

Bajo la coordinación del DTI, los distintos actores comenzaron a trabajar en el desarrollo de esta nueva metodología. Superpool, estudio de arquitectura con base en Estambul y uno de los involucrados en TailorCrete, realizó los primeros diseños en dibujos 3D -utilizando CAD- para testear las posibilidades de estas nuevas estructuras de hormigón, diseñadas de forma digital.

Foto: Fabricación del encofrado. Crédito: Gentileza ETH Zúrich

Otro de los actores detrás de TailorCrete, el prestigioso ETH Zúrich, fabricó el encofrado que finalmente, entrega la forma a los diseños creados con tecnología 3D. En ese sentido, el Departamento de Arquitectura y Fabricación Digital de la institución suiza, creó un moldaje reutilizable fabricado en base a cera, el que puede ser utilizado in situ y permite elaborar formas de hormigón con geometrías complejas de manera optimizada. También se crearon herramientas de diseño y fabricación digitales, haciendo que “esta tecnología esté disponible desde el diseño ala planificación y la fabricación”, dijeron desde el ETH Zúrich.

El proceso de creación de TailorCrete también contempló áreas como el uso de robots para la construcción de los elementos de hormigón -proceso a cargo de la University of Southern Denmark- y también, un completo desarrollo respecto al refuerzo de los elementos de hormigón fabricados con esta nueva metodología (investigación realizada por la Chalmers University of Technology), entre otros campos.

Foto: Fabricación del encofrado con robots. Crédito: Gentileza ETH Zúrich

Finalmente, se generaron los primeros prototipos a escala real de TailorCrete, culminando con una estructura experimental ejecutada por la firma de arquitectura Superpool. Se trató de una forma escultórica construida con placas de hormigón “dobladas” por robots, cuyo diseño fue optimizado para mejorar su desempeño estructural. Las placas poseen un espesor que va desde los 15 a los 25 cm de espesor, un largo de 23 metros y una altura de 6,5 metros.

Esta estructura incorporó todos los elementos desarrollados para la creación de TailorCrete, como moldajes diseñados de forma digital, herramientas de diseño también digitales, además de refuerzo con fibras, fabricación mediante el uso de robots y mezclas especiales de hormigón.

Con el desarrollo de TailorCrete, la optimización tanto en el diseño como en la fabricación in situ de elementos de hormigón de geometrías complejas, parece estar cada vez más cerca. Si bien hasta la fecha las construcciones desarrolladas con esta nueva metodología son sólo experimentales, sin duda que pronto podrían diseñarse viviendas, por poner un ejemplo, en las que se aplique esta nueva metodología para construir con hormigón.

Foto: Diagrama de las cargas de la estructura
Foto: Diseño digital de las barras de refuerzo de la estructura

Pueden encontrar el informe final de TailorCrete elaborado por la Unión Europea, AQUÍ

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