Uso de concretos leves espumosos por Manufatura Aditiva (3DCP): um estudo da sinergia entre equipamento e material.
Manufatura aditiva. Formulação de concreto. Concreto celular, 3DCP.
Esta pesquisa objetiva explorar a deposição seletiva de concretos leves com incorporação de ar, denominado concreto celular (CC), visando aplicação por manufatura aditiva (MA) de peças voltadas para a construção civil. Serão utilizados dispositivos adaptados e agrupados como um sistema que permita estudar as relações de sinergia entre o equipamento e o material em escala de laboratório. A pesquisa abrange principalmente os aspectos relacionados à produção e entrega do material em suas etapas de armazenamento, transporte, incorporação de ar, aditivação e extrusão. A manufatura aditiva de CC, apesar de promissora, ainda é um tema pouco explorado. Os equipamentos atualmente disponíveis para a produção de CC geralmente atendem à grande escala de produção. Quando são específicos para MA, eles possuem elevado custo. Além das propriedades estabelecidas pelos condicionantes que ajudam a entender a dinâmica da MA usando concreto, a manutenção da estabilidade das bolhas, responsáveis pela densidade alvo do CC se mostra como um aspecto crítico. Além de bombeável, o material precisa ser depositado por extrusão, mantendo sua forma, suportando as camadas que serão sobrepostas e permitindo a materialização da forma desejada. No caso concreto celular, a instabilidade das bolhas poderia criar um indesejado gradiente com densidade crescente do filamento no decorrer do tempo de impressão. Parte-se da premissa de que o CC pode se mostrar favorável para aplicação por MA quando estabelecida a sinergia entre formulação e método de aplicação. Além disso, o CC pode se apresentar como uma alternativa ecoeficiente devido às características termoacústicas e peso reduzido. A pesquisa foi dividida em três etapas: em uma primeira etapa, foi desenvolvido o sistema contendo equipamento de geração de espuma, bombeamento e extrusão do concreto. Ainda nessa etapa, foram utilizadas e aprimoradas formulações de CC encontradas em literatura, específicas para MA, para avaliar o desempenho dos equipamentos recém desenvolvidos. Na segunda etapa, os equipamentos serão aprimorados de acordo com a resposta percebida nos experimentos. Também serão conduzidos ajustes na formulação, análise e documentação dos processos experimentais. Na terceira etapa, as peças produzidas serão avaliadas quanto à precisão dimensional, resistência mecânica e desempenho térmico, através de ensaios específicos. Como resultados preliminares da etapa 1, foram obtidas diretrizes sobre o desempenho dos equipamentos e formulações de CC adequados para impressão 3D. Espera-se como resultado da pesquisa a criação de um sistema confiável para manufatura aditiva de CC. A escolha de um formato compacto e de baixo custo visa atender escalas pequena e média, compatível para uso na construção civil bem como em laboratório para futuros aprimoramentos de formulações em pesquisas sobre o tema.