Inventos · Artículo temático
Los elementos complejos de hormigón no solo necesitan un buen diseño, sino también un molde que pueda fabricarse. El proyecto FoamWork de la ETH investiga el uso de espuma mineral impresa mediante robots como encofrado. La invención interviene, por tanto, antes del propio vertido. Un prototipo de losa documentado ilustra el principio, sin ofrecer todavía un sistema constructivo autorizado de forma general para cualquier edificio.
La verdadera invención está en el molde negativo
El hormigón puede adoptar formas muy diversas, pero la fabricación de su encofrado suele ser laboriosa. Especialmente cuando hay nervios ramificados o secciones transversales variables, primero es necesario materializar la geometría deseada en un molde resistente para el vertido. FoamWork traslada esta etapa de trabajo a un proceso de impresión robotizada. Un equipo de la ETH de Zúrich desarrolló este enfoque con espumas minerales que se investigaron conjuntamente con la empresa FenX. Los elementos impresos ocupan de forma selectiva las zonas del futuro elemento constructivo que no deben rellenarse de hormigón. Así se puede crear una estructura interna compleja sin tener que formar cada hueco mediante el ensamblaje convencional de paneles individuales. Según la configuración estudiada, las piezas de espuma pueden permanecer en el elemento constructivo o servir de encofrado temporal. Ambas variantes plantean requisitos distintos en cuanto al material y su procesamiento.
Una losa permite visualizar el proceso
El demostrador documentado públicamente es una losa nervada de aproximadamente dos por 1,3 metros. La disposición de sus nervios sigue las direcciones de las tensiones principales derivadas del comportamiento estructural. Para fabricarla, se imprimieron 24 elementos de espuma con doce formas distintas y se colocaron a mano dentro de un encofrado exterior de madera. A continuación, se vertió hormigón de ultraalta resistencia reforzado con fibras. Esta secuencia muestra una diferencia importante respecto a las representaciones simplificadas de la construcción totalmente automatizada: aquí, el robot no imprime el edificio terminado ni tampoco la losa de hormigón completa de forma directa. Fabrica piezas especiales de moldeo como parte de un proceso combinado. El diseño, la impresión de la espuma, el montaje manual, el vertido y el endurecimiento siguen siendo etapas diferenciadas que deben coordinarse técnicamente y que se influyen entre sí.
Del demostrador a una fabricación fiable
Los trabajos de investigación no solo abordan la forma, sino también los retos de la fabricación y la combinación de materiales. Para una aplicación más amplia, son importantes, por ejemplo, la precisión dimensional, el comportamiento durante el vertido del hormigón y la unión entre los materiales implicados. Además, una losa de muestra geométricamente convincente no sustituye las verificaciones de capacidad portante específicas de cada proyecto. Tampoco se puede deducir un ahorro general de costes a partir de un único demostrador. Por ahora, la aportación técnica consiste en hacer posible la fabricación de piezas de encofrado complejas directamente a partir de diseños digitales. Esto puede ampliar la libertad de diseño de los elementos constructivos y permitir nuevos procesos de fabricación. Por ello, la descripción más precisa de FoamWork es la de un enfoque de fabricación estudiado experimentalmente. Su idoneidad para un proyecto de construcción concreto depende del tamaño de los elementos, las propiedades requeridas, la fabricación local y las verificaciones necesarias en cada caso.
Fuentes e información adicional
- ETH Zürich, Digital Building Technologies: FoamWorkdbt.arch.ethz.ch
- International Journal of Architectural Computing: Foamworkdoi.org
Redactado con asistencia de IA a partir de las fuentes mencionadas y con formulación propia. En el texto se diferencian resultados de investigación, prototipos técnicos y conocimientos consolidados. Este artículo temático no es una noticia de última hora.