Application of 3D technology to construction processes

Abstract

[ENG] In construction, industrial-grade 3D printers can be used to extrude layer upon layer of construction, building concrete walls quickly and accurately with minimal human intervention. We can build houses in 3D by adding layers or by piecewise construction. The presentation of such projects and the design of the parts is an element of project presentation. The aim of this research is to create a modular piece, valid for all types of building, which is capable of improving the physical and mechanical characteristics of a traditional brick, using new manufacturing methods with 3D printing. To achieve this objective, a practical methodology has been developed, consisting of a creative and an experimental part. The choice of a thermoplastic material is determined by its ability to be mechanically recycled without deteriorating in quality, thus creating a sustainable, ecological and environmentally friendly project. A study is also carried out on the most appropriate post-processing. Subsequently, the standard pieces have been manufactured and tested in order to analyse and compare the results obtained with those stipulated in the regulations for ceramic construction materials and masonry factories. Finally, the conclusions derived from the study are attached and ideas for new lines of research are proposed. Finally, the economic factors that influence the final cost of a masonry structure composed of the proposed modular pieces with respect to a traditional masonry factory are described. [SPA] En la construcción, las impresoras 3D industriales permiten extruir capa tras capa, construyendo muros de hormigón con rapidez y precisión, con mínima intervención humana. Podemos construir casas en 3D añadiendo capas o utilizando piezas fabricadas con esta tecnología La presentación de estos proyectos y el diseño de las piezas es un elemento clave para llevar a cabo la investigación. El objetivo es crear una pieza modular, válida para todo tipo de edificación, capaz de mejorar las características físicas y mecánicas del ladrillo tradicional mediante nuevos métodos de fabricación con impresión 3D. Para lograr este objetivo, se ha desarrollado una metodología práctica, compuesta por una parte creativa y otra experimental. La elección de un material termoplástico se determina por su capacidad de ser reciclado mecánicamente sin deteriorar su calidad, creando así un proyecto sostenible, ecológico y respetuoso con el medio ambiente. También se realiza un estudio sobre el posprocesado más adecuado. Posteriormente, se fabrican y prueban las piezas estándar para analizar y comparar los resultados obtenidos con los estipulados en la normativa para materiales de construcción cerámicos y fábricas de mampostería. Finalmente, se adjuntan las conclusiones del estudio y se proponen nuevas líneas de investigación. Por último, se describen los factores económicos que influyen en el coste final de una estructura de mampostería compuesta por las piezas modulares propuestas, en comparación con una fábrica de mampostería tradicional