Maior ponte impressa em 3D do mundo é inaugurada na China

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/02/2019

A estrutura da ponte suporta uma carga com lotação total de pedestres.
[Imagem: Universidade de Tsinghua]

Ponte impressa em 3D

Engenheiros da Universidade Tsinghua, na China, inauguraram a maior ponte de concreto do mundo construída inteiramente pela técnica de impressão 3D.

A ponte para pedestres tem 26,3 metros de comprimento, 3,6 metros de largura e um vão livre de 14,4 metros.

A estrutura foi inspirada na antiga ponte Anji, em Zhaoxian, com uma estrutura de um único arco para suportar a carga.

Antes do processo de impressão da ponte, um modelo físico na escala 1:4 foi construído para realizar o teste de falha de estrutura, que provou que a resistência da ponte pode atender aos requisitos de carga para suportar pedestres lotando toda a ponte.

O sistema de impressão 3D de concreto foi desenvolvido pela equipe do professor Xu Weiguo, que automatiza todo o processo, do projeto arquitetônico até a composição do material e sua aplicação no canteiro de obras.

[Imagem: Universidade de Tsinghua]

Os materiais de impressão são todos materiais compósitos formados por misturas de concreto e fibra de polietileno em várias proporções.

Segundo o engenheiro, o sistema tem três pontos de inovação principais, suficientes para lhe dar a "posição de liderança neste campo internacionalmente".

A primeira é a ferramenta de impressão que vai no braço do robô, que evita a obstrução no processo de extrusão e o colapso durante o empilhamento das camadas de concreto. A segunda é a integração total do sistema, partindo do projeto arquitetônico digital até a geração do caminho de impressão, o bombeamento de material, o movimento da ferramenta de impressão e o movimento do braço do robô. A terceira é uma fórmula única do material de impressão, um concreto pastoso com uma reologia estável.

Fabricação de um dos componentes do piso da ponte.
[Imagem: Universidade de Tsinghua]

A ponte inteira foi impressa por dois braços robóticos em 450 horas e custou apenas dois terços do orçamento para a mesma ponte ser construída pelas técnicas convencionais graças à eliminação de formas, barras de reforço e materiais de sustentação.

A ponte inteira foi construída em 450 horas.
[Imagem: Universidade de Tsinghua]

A ponte consiste de três partes: a estrutura do arco, os corrimãos e as calçadas. A estrutura principal contém 44 unidades de concreto impressas em 3D vazadas no tamanho de 0,9 x 0,9 x 1,6 metro. Os corrimãos e o pavimento também foram divididos em 68 e 64 unidades para impressão, respectivamente.

A ponte recebeu um sistema de monitoramento em tempo real incorporado, incluindo sensores de tensão de fios vibratórios e um sistema de monitoramento de deformação de alta precisão, que irá coletar dados de força e deformação da ponte em tempo real.

[Imagem: Universidade de Tsinghua]

Esses dados serão usados no monitoramento do desempenho dos novos materiais de concreto utilizados e nas propriedades mecânicas estruturais dos componentes de impressão, disse Weiguo.