{"id":15123,"date":"2020-12-23T11:04:24","date_gmt":"2020-12-23T16:04:24","guid":{"rendered":"http:\/\/72.167.124.155\/tilt-uptoday\/?p=15123"},"modified":"2025-10-28T11:38:02","modified_gmt":"2025-10-28T16:38:02","slug":"tilt-up-detailing-and-the-role-of-3d-printing","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/2020\/12\/23\/tilt-up-detailing-and-the-role-of-3d-printing\/","title":{"rendered":"Detallado de Tilt-Up y el Papel de la Impresi\u00f3n 3D"},"content":{"rendered":"

Escrito por Laura Stock<\/strong> con contribuciones de Olivia Freese<\/strong> y Ryan Stumpf<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Para arquitectos y clientes<\/strong> buscando texturas y detalles innovadores en muros de concreto prefabricado, los productos de construcci\u00f3n disponibles en el mercado a menudo limitan los dise\u00f1os debido a la disponibilidad, el costo y\/o la viabilidad constructiva. Debido a estas limitaciones, el equipo pens\u00f3 \"fuera de la caja\" y consider\u00f3 la impresi\u00f3n 3D personalizada como una soluci\u00f3n potencial. <\/p>\n\n\n\n

Al desarrollar los dise\u00f1os del vest\u00edbulo y la monumental escalera, los arquitectos aspiraron a presentar materiales y pr\u00e1cticas de construcci\u00f3n en bruto para crear un espacio que celebrara los elementos naturales de la construcci\u00f3n. Al destacar la losa de concreto expuesta con la escalera de acero, la barandilla de vidrio, los paneles de madera en las paredes y el techo abierto, se defini\u00f3 una est\u00e9tica limpia. Los arquitectos sab\u00edan que quer\u00edan que el muro de concreto expuesto sirviera de tel\u00f3n de fondo para estos elementos naturales, pero necesitaban algunos detalles sutiles para unirlos. La metodolog\u00eda del arquitecto Tadao Ando para exponer limpiamente las t\u00e9cnicas de construcci\u00f3n de concreto ofreci\u00f3 inspiraci\u00f3n sobre c\u00f3mo mejorar las t\u00e9cnicas de construcci\u00f3n naturales y en bruto sin que pareciera algo a\u00f1adido. Sin embargo, el nivel de acabado y los detalles de un muro arquitect\u00f3nico fundido in situ no estaban dentro del presupuesto o el cronograma. Por lo tanto, el equipo determin\u00f3 que la eficiencia y la velocidad de la construcci\u00f3n prefabricada (tilt-up) ser\u00eda la mejor soluci\u00f3n para crear este muro interior.<\/p>\n\n\n\n

Ya sea que se utilice la construcci\u00f3n in situ o la construcci\u00f3n con paneles prefabricados, el material del sustrato es sumamente importante, ya que es el que determina la textura final de la pared vista. Fue aqu\u00ed donde el equipo inici\u00f3 su proceso de investigaci\u00f3n. Al analizar las opciones, se determin\u00f3 que el objetivo m\u00e1s importante era lograr un aspecto liso y sin imperfecciones. Tras investigar y hablar con el contratista de hormig\u00f3n, la soluci\u00f3n final fue usar madera contrachapada HDO, que es un sustrato de madera contrachapada de recubrimiento de alta densidad de \u00be\u201d con la resistencia, tolerancia y textura adecuadas. El siguiente elemento esencial del dise\u00f1o fue decidir c\u00f3mo crear uniones limpias entre los paneles del sustrato. El equipo us\u00f3 un reborde de PVC extruido, ya que era un producto f\u00e1cil de conseguir y econ\u00f3mico. El detalle final fue crear el hueco de los tirantes de encofrado. Se probaron tirantes de encofrado reales como opci\u00f3n, pero su peque\u00f1o tama\u00f1o y el m\u00e9todo t\u00edpico de anclaje CIP no eran ideales para esta nueva aplicaci\u00f3n de construcci\u00f3n tilt-up, especialmente al considerar c\u00f3mo se retirar\u00edan los discos. El equipo rastre\u00f3 el mercado en busca de otros productos f\u00e1cilmente disponibles para recrear los huecos deseados para el dise\u00f1o, pero no pudieron encontrar una soluci\u00f3n competitiva con beneficios comparables. As\u00ed naci\u00f3 la idea de imprimir en 3D nuestra forma personalizada. Armados con las impresoras de oficina disponibles y muchos carretes de PLA, el equipo comenz\u00f3 a crear formas interesantes para el moldeado de esta pared decorativa.<\/p>\n\n\n\n

La impresi\u00f3n 3D proporcion\u00f3 al equipo de dise\u00f1o muchas ventajas, incluida la flexibilidad en el dise\u00f1o, el tiempo y el detalle, as\u00ed como la conveniencia de materiales. Usando software de modelado 3D, el equipo trabaj\u00f3 a trav\u00e9s de muchas iteraciones de dise\u00f1o para determinar qu\u00e9 profundidades, di\u00e1metros, espaciado y proporciones emular\u00edan mejor los elementos de detalle de CIP deseados. Esto permiti\u00f3 al equipo imprimir el \u2019puck\u2019 (disco) con el di\u00e1metro y la profundidad exactos que se necesitaban, al mismo tiempo que incorporaba detalles para permitir su fijaci\u00f3n al encofrado. La capacidad de controlar el tiempo, as\u00ed como la selecci\u00f3n de materiales, tambi\u00e9n fue cr\u00edtica. Se determin\u00f3 que cada panel de sustrato de 4\u201dx8\u201d necesitar\u00eda seis \"pucks\" espaciados uniformemente y fijados a la superficie. Cada \"puck\" tendr\u00eda 2 pulgadas de di\u00e1metro en la base y se afilar\u00eda a 1\u00bd pulgadas de di\u00e1metro en la parte superior, con varias profundidades para seguir explorando.<\/p>\n\n\n\n

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Tadao Ando, Fundaci\u00f3n Langen, 2004<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Un desaf\u00edo importante para el equipo fue evitar que los discos se movieran despu\u00e9s de la colocaci\u00f3n de las barras de refuerzo y durante el vertido del hormig\u00f3n. Las opciones de reparaci\u00f3n eran el uso de pegamento o tornillos, pero al evaluar el pegamento surgieron muchas preocupaciones, incluido c\u00f3mo reaccionar\u00eda al calor y al peso del hormig\u00f3n. La utilizaci\u00f3n de un tornillo parec\u00eda la opci\u00f3n m\u00e1s viable, pero el equipo sab\u00eda que tendr\u00eda que estar oculto dentro del disco para que no fuera visible en la superficie del panel terminado. Para evitar esto, se model\u00f3 una peque\u00f1a cavidad a trav\u00e9s del centro del disco para ocultar el tornillo y garantizar un acabado liso dentro del vac\u00edo. Debido al m\u00e9todo de anclaje y la necesidad de confirmar la profundidad del disco, se hizo evidente que era necesario imprimir una copia de prueba y realizar un vertido simulado.<\/p>\n\n\n\n

Antes de imprimir para que el vertido de la maqueta pudiera comenzar, se determin\u00f3 que era necesario comprender varios materiales de impresi\u00f3n y filamentos. Para soportar el desgaste de la construcci\u00f3n y el proceso de curado del concreto, se eligi\u00f3 el PLA como material de impresi\u00f3n 3D porque, como poli\u00e9ster termopl\u00e1stico, el PLA proporcion\u00f3 la durabilidad y resistencia al calor necesarias. La profundidad del vac\u00edo se determin\u00f3 a trav\u00e9s de la primera maqueta. <\/p>\n\n\n\n

El tiempo era cr\u00edtico ya que el equipo consideraba qu\u00e9 profundidad proporcionar\u00eda la mejor soluci\u00f3n de dise\u00f1o al mismo tiempo que cumplir\u00eda con los plazos. Se investigaron e imprimieron tres opciones. Tom\u00f3 aproximadamente diez horas imprimir nueve discos de 1\u201d de profundidad; los discos de \u00be\u201d tardaron unas ocho horas; y los discos de \u00bd\u201d necesitaron seis horas. Antes de la instalaci\u00f3n, el equipo de construcci\u00f3n lij\u00f3 a mano cada disco para crear un acabado liso y permitir una f\u00e1cil remoci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

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La maqueta determin\u00f3 que el disco de \u00be\u201d era la mejor opci\u00f3n porque ofrec\u00eda el aspecto deseado al proporcionar suficiente profundidad para las l\u00edneas de sombra y el tiempo de impresi\u00f3n de ocho horas permitir\u00eda al equipo imprimir dos discos cada d\u00eda. El material del disco resisti\u00f3 las temperaturas y el peso del concreto, sin embargo, el equipo de construcci\u00f3n se enfrent\u00f3 a un desaf\u00edo, ya que necesitaban evitar que el agujero de uni\u00f3n se transfiriera al panel final. Se probaron algunos m\u00e9todos para cubrir esta depresi\u00f3n: usar una capa de cinta roja en el extremo enterrado del disco para cubrir el agujero del tornillo se consider\u00f3 insuficiente para crear un acabado liso. Cubrir el disco con un agente desmoldante dej\u00f3 un residuo en el producto terminado que no se pudo eliminar y tampoco ocult\u00f3 el agujero del tornillo. <\/p>\n\n\n\n

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La soluci\u00f3n ganadora fue usar dos capas de cinta, creando un acabado liso sin cabezas de tornillo visibles. Con el tama\u00f1o, la profundidad, los detalles de sujeci\u00f3n y los materiales resueltos, el equipo estaba listo para la construcci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

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La superficie de impresi\u00f3n de vidrio de 10x10 pulgadas de la impresora 3D permiti\u00f3 al equipo imprimir nueve discos por sesi\u00f3n de impresi\u00f3n; cada disco requer\u00eda aproximadamente ocho horas para imprimirse. Con los 252 discos necesarios, se esperaba que el proceso de impresi\u00f3n tomara diez d\u00edas. Este cronograma fue mucho m\u00e1s r\u00e1pido que el tiempo de entrega de cualquier otro producto, por lo que se dio luz verde al equipo para imprimir. La revisi\u00f3n en el sitio de los paneles antes de verter el concreto es est\u00e1ndar para la construcci\u00f3n de hormig\u00f3n prefabricado; sin embargo, el equipo tom\u00f3 precauciones adicionales para confirmar ubicaciones y alineaciones, y se tuvo especial cuidado al instalar los recortes y los discos. <\/p>\n\n\n\n

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Cuando lleg\u00f3 el d\u00eda de instalar el panel, el equipo en obra y el equipo de dise\u00f1o esperaban con expectaci\u00f3n. El equipo pens\u00f3 que los reveladores y los discos permanecer\u00edan en la losa de fundici\u00f3n cuando el panel se inclinara en su lugar, pero se sorprendieron al ver que casi todas las piezas permanec\u00edan fundidas en el muro, lo cual no ocurri\u00f3 durante el proceso de maqueta. Afortunadamente, la apariencia general del concreto fue exactamente como el equipo esperaba.<\/p>\n\n\n\n

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A lo largo del camino se aprendieron un par de lecciones. El equipo anticip\u00f3 que el contratista retirar\u00eda r\u00e1pida mente las juntas y los pines despu\u00e9s de que el muro estuviera colocado y el concreto a\u00fan estuviera \u201cblando\u201d. Este proceso deber\u00eda haber ocurrido a los pocos d\u00edas del levantamiento del panel. Pero, en realidad, las piezas no se retiraron durante meses, por lo que tuvieron que ser taladradas, lo cual fue un proceso que consumi\u00f3 mucho tiempo y provoc\u00f3 desconchado en las juntas y requiri\u00f3 parches de concreto.<\/p>\n\n\n\n

Una vez parcheados los paneles, el resultado fue exactamente el que el equipo esperaba. El hormig\u00f3n est\u00e1 en bruto, pero n\u00edtido, y los detalles CIP est\u00e1n agradablemente destacados. Cualquier imperfecci\u00f3n a\u00f1ade car\u00e1cter y naturaleza a la construcci\u00f3n y al uso del hormig\u00f3n en general. Tanto el equipo de dise\u00f1o como el equipo de construcci\u00f3n quedaron encantados con el producto final.<\/p>\n\n\n\n

La comunicaci\u00f3n abierta entre el equipo de dise\u00f1o y el contratista de concreto demostr\u00f3 ser invaluable desde el inicio del dise\u00f1o hasta el final de la construcci\u00f3n. Los dise\u00f1adores transmitieron sus resultados deseados y medios de construcci\u00f3n, mientras que los contratistas proporcionaron informaci\u00f3n importante sobre productos, medios y m\u00e9todos, y expectativas realistas. El control que ambas partes demostraron a lo largo de todo el proceso allan\u00f3 el camino para un resultado hermoso y una obra impresionante. <\/p>\n\n\n\n

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Trabajar en equipo durante todo el proceso de dise\u00f1o y construcci\u00f3n ayud\u00f3 a los arquitectos y contratistas a establecer est\u00e1ndares para el futuro. El proceso de impresi\u00f3n 3D demostr\u00f3 m\u00faltiples medios de eficiencia, flexibilidad en el dise\u00f1o y soluciones oportunas. Conocer y comprender el proceso de impresi\u00f3n e instalaci\u00f3n proporcion\u00f3 una capa adicional de eficiencia, que es un aspecto importante de cualquier cronograma de construcci\u00f3n. El equipo est\u00e1 incre\u00edblemente orgulloso del uso de la impresi\u00f3n 3D, y el conocimiento obtenido de las lecciones aprendidas ser\u00e1 fundamental en el futuro. Una de las mejores recompensas de este proyecto fue reconocer c\u00f3mo la impresi\u00f3n 3D podr\u00eda complementar la construcci\u00f3n con paneles prefabricados (tilt-up) de forma tan armoniosa. El equipo est\u00e1 ansioso por probar m\u00e1s ideas para futuros proyectos pronto.<\/p>\n\n\n\n

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Fotos antecedentes:<\/p>\n\n\n\n

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Fundaci\u00f3n Langen de Tadao And\u014d<\/a><\/blockquote>