Stampa 3D di pareti leggere e isolate utilizzando cemento

Sfruttando la potenza della produzione senza stampo attraverso la stampa 3D robotizzata su larga scala, la ricerca dell’ETH di Zurigo in collaborazione con FenX AG approfondisce l’uso di schiuma minerale priva di cemento ottenuta da rifiuti riciclati. L'obiettivo è quello di costruire sistemi di pareti monolitici, leggeri e immediatamente isolati, riducendo al minimo l'uso dei materiali, le esigenze di manodopera e i costi associati.

La schiuma minerale senza cemento è un materiale poroso che può essere applicato in varie densità, distribuendo strategicamente isolamento e resistenza dove necessario. Questa tecnica ottimizza le prestazioni termiche e il consumo energetico necessari per riscaldare gli ambienti interni. Inoltre, utilizzando un unico materiale con densità diverse, facilita il futuro riutilizzo e riciclo delle sue parti, che hanno già un’impronta di carbonio inferiore rispetto alle schiume di plastica o di calcestruzzo aerato.

Il progetto specifico si chiama Airlements. Alto 2 metri, Airlements è il prototipo di un muro composto dall'assemblaggio di quattro parti stampate in 3D. Ogni segmento cavo pesa 25 kg ed è stato stampato in meno di un'ora, quindi lasciato indurire nel corso di una settimana in un ambiente controllato. Operando in un intervallo di temperatura compreso tra 20 e 28 gradi Celsius e un'umidità relativa compresa tra il 20 e il 70%, questa configurazione elimina la necessità di lavorazioni ad alta intensità energetica, un progresso significativo rispetto agli studi precedenti condotti su schiume minerali prive di cemento. La trama ondulata di ogni pezzo fornisce maggiore resistenza e integrità strutturale alla struttura finale.

Per trasformarlo in un sistema monolitico coeso, l'alveolare può essere riempito con schiuma minerale e sigillato con un rivestimento protettivo in intonaco non cementizio. In questo modo possono essere utilizzati come pareti esterne non strutturali. Inoltre, il processo di fusione consente la perfetta integrazione di rinforzi e strutture infrastrutturali, ampliando le potenziali applicazioni di questa tecnologia. Con il progredire della ricerca, l’accento sarà posto sul miglioramento della capacità di carico degli elementi risultanti e sul perfezionamento della precisione di produzione del sistema di stampa 3D.

Squadra DBT: PatrickNeed, Anna, Szabo, Prof. Benjamin DillenburgerSquadra FenX: Alex Heusi, Aybige, Öztüre, Lex Reiter, Enrico Scoccimarro, Michele Zanini, Etienne JeoffroySupporto tecnico: Tobias Hartmann, Cilgia Salzgeber, Jonathan Leu, Lucas Petrus, Philippe Fleischmann, Michael Lyrenmann, Heinz Richner, Bharath Seshadri, Angela YooFotografia: Hyuk Sung KwonFinanziamento: Innosuisse 41905.1 IP-EE