Tilt-Up: Pensar en el Futuro 2.0

Tilt-Up Future Think 2.0, presentado por HD Supply Construction & Industrial White Cap y el Instituto de Tecnología de Massachusetts, fue el segundo evento de este tipo que reunió a contratistas de tilt-up, arquitectos, ingenieros, proveedores y fabricantes en un almuerzo de networking, seguido de una serie de charlas enfocadas en tecnologías emergentes e ideas con aplicabilidad prometedora para la industria de la construcción de concreto de tilt-up.

El evento, que tuvo lugar el 20 de junio en el hermoso Club Pinnacle en el Grand Hyatt de Denver, Colorado, contó con una serie de charlas organizadas en tres sesiones: Fuerza laboral, Fabricación y Concreto. Cada sesión consistía en presentaciones de 15 minutos, seguidas de un panel de discusión donde expertos mundiales en diseño, ingeniería y construcción de tilt-up discutieron el potencial de cada idea y cómo moldearía el tilt-up del futuro. Future Think 2.0 fue diseñado como una revisión enfocada de estas tecnologías, y los pensamientos del panel sobre cada tecnología sirven para informar los recursos dedicados de investigación limitada de nuestros miembros.

Fuerza laboral

La escasez de mano de obra es una inquietud para la industria de la construcción. El asunto deja a muchos preguntándose: ¿Qué depara el futuro y cómo podemos ayudar a resolver el asunto ahora? He aquí trabajadores de construcción biónicos y dirigidos por tecnología; una serie nueva de robots y sistemas de drones que compañías están desarrollando para crear nuevas posibilidades en el mundo de la construcción.

Estas tecnologías pueden mejorar la productividad de la fuerza laboral ya que requieren menos mano de obra y crean menos riesgos personales. Además, pueden trabajar más rápido y de forma más económica en una variedad de tareas relacionadas con la edificación.

Se presentó primero en la sesión de fuerza laboral Trabajadores biónicos de construcción de Sarcos. Sarcos es una compañía que está trabajando para combinar la inteligencia, instintos y juicio humanos con la fortaleza, resistencia y precisión robóticas. Con sede en Salt Lake City, desarrolla y envía robots para realizar algunas de las tareas más peligrosas y complejas del mundo en áreas donde la seguridad de un humano corre peligro. La compañía ha invertido $300 millones en tecnología durante los últimos 25 años, mucha de la cual ofrece aplicaciones para la industria de construcción.

Kristi Martindale, vicepresidenta y directora de marketing de Sarcos, destacó la línea de sistemas robóticos Guardian de la compañía, que incluye:

• Guardian S: Una herramienta de vigilancia e inspección capaz de transitar de manera fiable terrenos difíciles y facilitar la comunicación bidireccional de video, voz y datos en tiempo real desde una distancia segura.
• Guardian GT: Un robot de dos brazos controlado por un humano que ayuda a un solo operador a hacer más, como levantar de forma segura hasta 1,000 libras
• Guardian XO: Un traje exoesqueleto industrial accionado sin cables que mejora la fuerza y resistencia humanas sin restringir la libertad de movimiento del operador.

Los panelistas se entusiasmaron particularmente con los beneficios del Guardian XO. Martindale comparte que un traje Guardian XO emparejado con un trabajador equivale a cuatro a 10 trabajadores, lo cual según ella, resuelve la escasez de mano de obra actual de la industria.

La segunda presentación en la sesión de fuerza laboral fue Drones de unión de barras de refuerzo automatizada. Conocidos comúnmente por sus habilidades de entrega y captura de video, los drones son otro distintivo que entra en la industria de la construcción. Eohan George, CEO y cofundador de SkyMul, explicó cómo el nuevo concepto del dron SkyTy de la compañía novel puede ser una solución eficiente y expansible para unir barras de refuerzo.

“SkyTy requiere 84% menos de trabajo que los métodos tradicionales”, dice George. “Es también 1.9 veces más rápido que el trabajo manual y 13% más económico”.

Los drones pueden ser agregados o retirados del trabajo para satisfacer las necesidades y el tamaño del área de trabajo del proyecto, incluso en aquellos con cronogramas de trabajo ajustados.

El sitio web de SkyMul afirma que cada dron SkyTy podrá aterrizar, acoplarse y despegar independientemente de los demás. Si uno se descompone o su herramienta de acoplamiento se rompe, puede ser reemplazado por una pieza de repuesto, formando un sistema flexible y robusto. La compañía tendrá prototipos de SkyTy listos para su revisión a fin de año.

Si bien las implicaciones de los robots y drones suenan prometedoras, varios panelistas plantearon inquietudes notables, incluido lo que los trabajadores sindicalizados podrían pensar sobre las incorporaciones de alta tecnología.

Martindale menciona que, al final del día, los trabajadores sindicales y sus empleadores desean la seguridad de todos, y productos como la serie Guardian ayudarán en esta área. El panelista Tim Manherz, vicepresidente sénior de operaciones para TAS Commercial Concrete Construction, opina que la industria de elementos premoldeados de hormigón debería aceptar el nuevo equipo. “Todos estos artículos nuevos cambian las reglas del juego en el mercado actual”, declara.

Mientras la revelación de nueva tecnología continúa, una cosa es cierta: la combinación de herramientas inteligentes y la automatización flexible de la robótica tienen la capacidad de transformar la industria del concreto estructural.

Fabricación

La tecnología está impulsando hacia adelante lo que es posible en la fabricación de concreto tilt-up. Aunque al principio, las capacidades como los procesos de impresión 3D y los muros tilt-up de formas creativas están siendo trabajados para ofrecer más usos. Si bien ambas tecnologías se pueden usar, la industria aún no las ha adoptado ampliamente.

Primero en la sesión de fabricación estuvo Henrik Lund-Nielson, fundador y CEO de COBOD. Parece que todo se puede hacer con una impresora 3D, y un edificio no es la excepción. Hasta el 31 de diciembre de 2018, un total de 81 proyectos en desarrollo (que incluyen edificios y otras estructuras) en el mundo se han realizado con impresión 3D para construcción.

Lund-Nielsen señala que los edificios impresos en 3D son cada vez más comunes y que el potencial está disponible para que más edificios se creen usando este método.

Su empresa imprimió en 3D el primer edificio en Europa, donde hay cinco edificios construidos utilizando la impresión 3D para la construcción. En EE. UU., solo tres edificios fueron construidos utilizando este método: dos proyectos militares y uno comercial.

En la actualidad, la impresión 3D de construcción y el tilt-up pueden usarse en conjunto, con la impresión 3D para áreas redondas y el tilt-up para paneles rectos. En el futuro, concibe el uso de múltiples impresoras para crear todos los paneles más rápidamente. Dice que esto podría resultar en la construcción completa de un almacén de 50,000 pies cuadrados en una semana con 25% de la mano de obra usada actualmente.

La segunda presentación de la sesión de fabricación, "Molduras para bordes curvilíneos repetibles para tilt-up", fue impartida por Jeffrey Brown, CEO y fundador principal de Powers Brown Architecture.

Mientras que en el día de hoy no es posible producir de forma fiable un muro inclinado de bordes curvados, Brown expuso cómo esto está cambiando.

A través del proceso de patente pendiente de la firma, están trabajando en crear un molde de borde curvilíneo repetible y confiable para el vaciado en sitio. Brown dice que podría haber 4.7 millones de combinaciones posibles de bordes. “Es una propiedad transformadora”, menciona. “Por una inversión mínima, existen muchísimas posibilidades”.

Para que una moldura fiable de bordes curvilíneos repetibles esté disponible para el consumo masivo, Brown dice que se necesita la participación de arquitectos y personas dispuestas a experimentar con la tecnología para que llegue al lugar correcto para las personas.

Las capacidades de la impresión 3D para la construcción y las molduras de bordes curvilíneos repetibles están aún en sus primeras etapas, y hay mucho espacio para crecer y mejorar. Tanto Lund-Nielsen como Brown destacaron que el mercado para estas tecnologías también tiene un largo camino por recorrer.

Concreto

Los enfoques innovadores en la creación y ensamblaje del concreto están impulsando a la industria del tilt-up hacia un futuro más prometedor y eficiente. Desarrollos como la mineralización de CO2 y el ensamblaje ambulante son temas candentes en la agenda del evento; son tecnologías reales y aplicables que están ganando terreno entre diseñadores y especificadores en todo el mundo.

La primera de las dos charlas en la sesión de concreto, Mineralización del CO2 y el concreto, explicó cómo la tecnología CarbonCure está cambiando la manera en que se produce el concreto.

El concreto u hormigón es el material hecho por el hombre más abundante en la Tierra, pero tiene un precio en lo referente a las emisiones. El cemento solamente crea hasta el 7% de las emisiones de dióxido de carbono del mundo, con una libra de dióxido de carbono liberada por cada libra de cemento producida, explica Ted Jones, vicepresidente de ventas y marketing para CarbonCure. Pero, ¿y si en vez de liberar dióxido de carbono, el concreto pudiera atraparlo para siempre antes de llegue a la atmósfera?

Aquí es donde entra CarbonCure. La compañía fabrica una tecnología para productos de concreto que inyecta dióxido de carbono en el concreto fresco mientras se mezcla en una central de concreto o en el tambor de un camión mezclador. El resultado: el dióxido de carbono se convierte químicamente en un mineral por medio de un proceso llamado calcinación revertida, mejorando así la resistencia a la compresión del concreto.

La mejora en la resistencia significa que los productores pueden reducir la cantidad de cemento en la mezcla. Una yarda cúbica de concreto mezclado con esta tecnología ahorra 25 libras de dióxido de carbono que de otra manera sería liberado a la atmósfera; un ahorro de 210 libras de dióxido de carbono por camión, el equivalente a plantar dos árboles nuevos.

Hasta la fecha, la tecnología de CarbonCure ha producido más de 2.5 millones de yardas cúbicas de concreto carbonatado en Norteamérica. “La mayoría de las personas en el mapa [de donde se ha entregado el concreto carbonatado] están ahí porque desean poder usarlo”, dice Jones. “Cuando tenemos un producto de concreto que tiene el mismo precio y es sostenible, ¿por qué no usarlo? Nadie quiere ser el primero y nadie quiere ser tercero, pero estamos llenando el mapa”.

La última presentación del día, Ensamblaje ambulante, fue presentada por Brandon Clifford, director y cofundador de Matter Design y profesor asistente en el MIT, y Davide Zampini, responsable global de investigación y desarrollo de CEMEX.

Las losas de tilt-up son una manera eficiente y confiable de levantar muros, pero la estrategia de construcción “nueva” mira retrospectivamente a la construcción de estructuras antiguas erigidas antes de la existencia de grúas. El ensamblaje ambulante invita a los constructores a empujar moldes de concreto a su lugar. Estos moldes son pesados, pero son movibles gracias a un diseño que toma en cuenta los centros de masa y la curvatura.

“¿Cómo diseñas algo para que se transporte horizontalmente y luego se erija?”, pregunta Clifford. Su trabajo busca interpretar el conocimiento antiguo utilizado para construir estructuras como las pirámides y usarlo para informar el transporte y ensamblaje de la arquitectura futura.

Las formas, también conocidas como unidades masivas de mampostería, se crean con una densidad variable de concreto que permite la calibración precisa del centro de masa de una manera que asegura la movilidad estable y la facilidad de cada unidad de mampostería. Una persona puede mover la forma a su lugar y alinearse, pero la forma requiere más que un simple contacto para moverla. “Realmente tienes que poner tu brazo sobre esto y empezar a guiarlo con un movimiento continuo”, explica Clifford.

“Lo que estamos haciendo es construir con la diferencia entre el centro de masa y el centro de curvatura”, agrega. “Siempre y cuando podamos notar la distancia entre estos dos puntos, podemos guiar a estas cosas a su lugar. Va en contra de la intuición levantar algo. Lo llamamos construcción de inclinación y elevación sin grúas.”.

Simplificar la construcción con unidades de mampostería ambulante también significa demoliciones más fáciles, agrega Clifford. La adopción más amplia de esta tecnología podría permitir a los constructores reutilizar unidades de mampostería de edificios que ya no se necesiten.

“Piensa en cuánta menos energía se necesitaría para desmantelar estas unidades”, dice Clifford. “Para mencionar las preocupaciones ambientales del concreto, el 99% de los desechos son piedras, ladrillos y concreto, y moleremos un poco de esto, pero la gran mayoría terminará en vertederos. No pensamos en una vida útil posterior. Pensamos que el concreto es una solución permanente, pero nuestros edificios no son permanentes. Ahora, no solo estamos pensando en elementos que puedan mantenerse en posición vertical pero que también puedan bajarse y reposicionarse”.

La larga vida útil del concreto ayuda a argumentar a favor de una construcción sostenible, pero tecnologías como estas pueden fomentar aún más su credibilidad ambiental. Menores emisiones y la capacidad de reutilizar el concreto cuando un edificio ha cumplido su vida útil llevan al concreto a nuevas alturas como material de construcción sostenible.

A través de las charlas sobre fuerza laboral, fabricación y concreto, el evento Tilt-Up Future Think 2.0 promovió ideas innovadoras y progresivas además de nuevas conversaciones sobre el futuro de la industria.

“Es imperativo que la industria se mantenga bien informada de los avances que podrían impactar potencialmente el sistema de construcción tilt-up”, dijo Mitch Bloomquist, director ejecutivo de la Tilt-Up Concrete Association (TCA). “Las charlas de nuestro primer evento Future Think ya han dado frutos y juegan un rol activo en el diseño y métodos de construcción de hoy, y es nuestra esperanza continuar presentando ideas progresivas e innovaciones directamente a los líderes de esta industria para su implementación”.

La TCA desea agradecer al panel y a los patrocinadores de Tilt-Up Future Think 2.0.

Don Greive, ingeniero profesional – Pinnacle Structural Engineers
John Paesano – HD Supply Construction & Industrial White Cap
Shawn Hickey – SiteCast Construction Corp.
Tim Manherz – TAS Hormigón Comercial
William Palmer Jr, PE FACI – Hanley Wood Business Media

HD Supply Construction & Industrial White Cap – Patrocinador Platino
Instituto Tecnológico de Massachusetts – Patrocinador Platino
Connect-EZ – Patrocinador Oro
Custom Rock Formliner – Patrocinador Oro
KB Concrete Systems, Inc – Patrocinador Oro

Para más información sobre el evento Tilt-Up Future Think 2.0, y sobre otros eventos futuros, visite tilt-up.org/events.