A impressão 3D tem sido uma das tecnologias mais revolucionárias das últimas décadas e está começando a deixar sua marca também na indústria da construção. Com a capacidade de imprimir formas e estruturas complexas em questão de horas, a impressão 3D tem o potencial de transformar a forma como construímos as nossas casas, escritórios e até cidades inteiras.
O vídeo e o texto são de Belinda Carr, que produz conteúdo no Youtube sobre produtos e tecnologia de construção.
Mas o robô de assentamento de tijolos Hadrian X da Fastbrick Robotics na Austrália é discutido como uma alternativa potencial à impressão 3D de concreto. Usando blocos de concreto leves, o robô pode colocar paredes 10 vezes mais rápido do que os seres humanos, resultando em menos desperdício e maior segurança.
O sistema de braço robótico ocupa menos espaço no local do que uma impressora 3D de pórtico, pode utilizar tijolos padronizados de materiais diferentes e pode imprimir o núcleo estrutural interno, deixando camadas de isolamento e proteção como componentes separados.
Além disso, o sistema Hadrian X adere aos projetos arquitetônicos tradicionais, tornando-o adaptável a várias localizações geográficas. Embora ambas as tecnologias sejam mais caras do que a construção tradicional, a robótica e a tecnologia podem reduzir custos e tornar as casas mais acessíveis.
Impressão 3D de concreto
A Holcim, fabricante suíça de cimento, demonstrou sua capacidade de imprimir dez casas em dez semanas usando uma impressora COBOD e TectorPrint, um material proprietário. Da mesma forma, a ICON está construindo uma comunidade de 100 residências no Texas, usando sua impressora Vulcan e Lavacrete. Apesar destes avanços, existem reservas quanto ao verdadeiro custo e benefícios da impressão 3D em concreto.
Agora, tenho algumas reservas quanto ao uso da impressão 3D de concreto na construção. Certas empresas neste espaço fizeram afirmações questionáveis e enganaram o público sobre os seus verdadeiros custos e vantagens. O uso de argamassas 3D proprietárias, montagem e desmontagem dispendiosas das impressoras e duvidosas alegações científicas e de construção são algumas das coisas que me preocupam.
Mas ainda acredito no valor e no potencial da automação na indústria da construção. E se estivermos olhando para o tipo errado de impressora 3D? Existe alguma tecnologia ou máquina que seja superior a essas impressoras de concreto líquido, mas que não receba tanta atenção da mídia?
O robô de assentamento de tijolos Hadrian X
A Fast Brick Robotics da Austrália desenvolveu o Hadrian X, uma máquina inovadora de colocação de blocos. Ao contrário da impressão 3D tradicional em concreto, Hadrian X constrói paredes estruturais usando tijolos retificados feitos de concreto leve. O robô pode colocar 200 tijolos por hora, significativamente mais rápido que o trabalho manual, reduzindo o desperdício e melhorando a segurança do local. Seus blocos são 12 vezes maiores que os tijolos comuns, o que aumenta drasticamente a velocidade de construção.
Esses tijolos são transportados para o local de trabalho na traseira de um caminhão. Eles são alimentados por um enorme braço robótico telescópico que pode se estender por 25 metros. Um adesivo especial para construção, duas vezes mais forte que a argamassa, é aplicado nas extremidades do tijolo. Com a ajuda de um cabeçote de rastreamento a laser, os blocos de concreto são colocados em um ponto preciso da parede.
Construção sem argamassa
A abordagem de Hadrian X elimina a necessidade de argamassa entre os tijolos, utilizando em vez disso adesivo de construção. Os tijolos cortados com precisão garantem uma estrutura nivelada sem necessidade de nivelamento, simplificando o processo. Este adesivo seca rapidamente, aumentando a velocidade da construção, e pode ser utilizado com diversos materiais de tijolo, tornando-o adaptável às diferentes necessidades do projeto.
A Fast Brick Robotics usa tijolos retificados que são cortados em dimensões exatas. Eles não precisam ser nivelados. Você pode construir 10 níveis apenas empilhando esses tijolos com adesivo de construção. Outra vantagem do uso do adesivo é que ele seca em 45 minutos, ao contrário da argamassa convencional que leva dias para secar. Edifícios em áreas com fortes ventos, como a Flórida, precisam de reforço extra. Nesses casos, os vazios podem ser preenchidos com vergalhões e concreto.
Desperdício Zero
Construir casas com este robô gera pouco ou nenhum desperdício. Não há cortes no local, nem poeira de sílica nem locais de trabalho bagunçados. O robô pode aceitar qualquer tipo de tijolo, desde que esteja dentro de certas restrições dimensionais. Pode “imprimir” casas com blocos de concreto, geopolímeros, argila endurecida e outros materiais.
É importante notar que o robô constrói apenas as paredes internas e estruturais dos edifícios. Os humanos ainda precisam instalar janelas, telhados, rebocar as paredes internas e externas ou até mesmo construir fachadas externas de tijolos.
Impressora de pórtico vs braço robótico
Há algumas razões pelas quais penso que o sistema Hadrian poderia ser superior ao sistema de concreto líquido impresso em 3D que vemos com tanta frequência. A primeira é a vantagem de um braço robótico sobre um sistema de pórtico. Um pórtico é a estrutura que suporta a cabeça da impressora enquanto ela se move ao longo dos eixos x, y e z. Esta estrutura leva tempo para ser montada, requer bases sólidas de concreto, precisa estar perfeitamente nivelada e ocupa espaço no canteiro de obras.
O braço robótico de Hadrian chega ao local de trabalho na traseira de um caminhão. Não requer bases de concreto adicionais ou calibração demorada e ocupa menos espaço no local. O longo alcance do braço telescópico garante mais flexibilidade e liberdade de movimentos. No final do projeto, ele pode simplesmente ser retirado do local de trabalho. Não há necessidade de desmontagem.
Construindo riscos científicos
Existem preocupações sobre a proteção térmica e a gestão da água com paredes de concreto impressas em 3D tradicionais. Em contraste, Hadrian X concentra-se exclusivamente na construção do núcleo estrutural, separando as camadas de isolamento e de proteção, abordando eficazmente estes riscos da ciência da construção.
Aparência
A aparência distinta do concreto impresso em 3D pode ser levada em consideração, pois apresenta microfraturas, linhas irregulares e juntas ásperas. A tecnologia de Hadrian X garante que o resultado final se assemelhe a uma casa tradicional, tornando-a mais adaptável a diversos ambientes culturais e geográficos.
Custo
Ambas as tecnologias são mais caras do que a construção tradicional porque são novas, ainda estão resolvendo os problemas e tentando crescer. Ambas as impressoras exigem lajes de piso precisas com apenas 3 mm a 5 mm de variação, que são um pouco mais caras. Os tijolos personalizados usados pelo robô Hadrian também são 10% mais caros do que os blocos de concreto tradicionais.
Conclusão
A Fast Brick Robotics está automatizando a tarefa mundana, repetitiva e às vezes perigosa de construir paredes estruturais. A simplicidade da sua ideia e a execução bem pensada tornam a sua tecnologia tão poderosa. Acredito que o concreto líquido impresso em 3D tem um papel a desempenhar no futuro da construção, mas não tenho certeza se as impressoras 3D são a resposta.
Como disse nos meus vídeos anteriores, parece ser uma solução à procura de um problema. Em última análise, ambas as tecnologias estão a tentar resolver o problema crescente da escassez de mão-de-obra, estão a tentar reduzir o risco de lesões, a tornar os locais de trabalho mais seguros e a ajudar-nos a construir mais rápido, mais barato e melhor.
Admiro a paixão por trás de ambos. Confira também toda a minha conversa com Mike Pivac da Fast Brick Robotics aqui.
Belinda Carr
Automação da construção de casas
Achei interessante a comparação feita por Belinda Carr entre a impressora 3D de pórtico com o Hadrian X. Os fabricantes de impressoras 3D para construção externa não mostram o funcionamento da estação de mistura e lavagem dos equipamentos após a impressão. Eles mostram apenas como sua impressora extrusa a argamassa ou o concreto de forma automática, camada por camada, mas onde está o trabalhoso processo de preparação para a impressão e a manutenção diária de equipamentos sujos?
Todo esse processo trabalhoso fica nos bastidores. Para se imprimir uma casa ou prédio no local, você tem que encarar o trabalhoso processo de montagem e desmontagem da impressora e demais equipamentos, que leva horas. Além disso tem que ficar atento ao desgaste das peças como a constante montagem e desmontagem da impressora.
Belinda Carr comparou a impressora 3D de pórtico com o Hadrian X, mas existem algumas impressoras 3D robóticas que são móveis como é o caso da Apis Cor, a Phoenix, a Maxi Printer e a KARLOS. Com a impressora 3D móvel KARLOS, as paredes de concreto podem ser erguidas num tempo muito curto, sem nenhuma cofragem convencional e com concreto comum!
A nova tecnologia é baseada numa bomba de concreto montada num caminhão. Uma lança articulada controlada automaticamente, com alcance de 26 metros, aplica concreto em várias camadas usando uma cabeça de impressão especial baseada em um plano de construção digital predefinido. Um caminhão de concreto usinado alimenta o KARLOS.
O concorrente direto do Hadrian X seria o KARLOS, pois ambos sistemas são acoplados a um caminhão para se mover. O Hadrian X é carregado com tijolos especiais e o KARLOS com concreto comum. Qual seria o preço do Hadrian X e do KARLOS? Com qual dessas duas tecnologias fica mais fácil, rápido e barato levantar as paredes de uma casa?
Eu adoro a tecnologia de impressão 3D mas uma coisa que acho irritante é a insistência das construtoras de imprimirem as paredes e deixar as camadas á mostra, sem aplicar o reboco e deixar a parede lisa. A grande maioria das pessoas não gosta que as camadas fiquem á mostra, gritando que aquela construção foi feita de impressão 3D.
Acho que é uma sobreposição da técnica construtiva sobre a estética. Para mim a impressão 3D é apenas mais uma tecnologia de construção e tem que se adequar a estética arquitetônica, como é o caso da alvenaria, steel frame, wood frame, painéis pré-fabricados e o Hadrian X.
O robô Hadrian X é super interessante mas como utiliza tijolos, só consegue levantar paredes retas, diferente das impressoras 3D de argamassa ou concreto, que além de paredes retas, tem a vantagem de imprimir facilmente paredes curvas, paredes irregulares e paredes escultóricas com textura 3D.
