Spie batignolles testa la piattaforma di stampa 3D di Xtreee per elementi prefabbricati
Il gigante dell'edilizia francese sta sperimentando la stampa 3D per migliorare le prestazioni.
Spie batignolles sta sperimentando la stampa 3D di materiali in calcestruzzo per i cantieri per produrre elementi prefabbricati ad alta applicabilità. In collaborazione con XtreeE, una start-up specializzata nella stampa 3D per l’edilizia, Spie batignolles ha condotto i suoi primi esperimenti nella produzione additiva in calcestruzzo.
“Siamo convinti dell’interesse della tecnica di stampa 3D per lo sviluppo di piccoli elementi in calcestruzzo, la cui produzione tradizionale richiede generalmente molto tempo. Queste tecniche miglioreranno le condizioni di lavoro dei nostri dipendenti sul sito, la nostra produttività e, in ultima analisi, le nostre prestazioni”, ha spiegato Frédéric Gaurat, Direttore tecnico di Spie batignolles.
L’azienda è consapevole che la stampa 3D sta emergendo nel settore edile, tuttavia si limita in questa fase principalmente alla costruzione di piccole case unifamiliari o alla stampa di elementi decorativi non strutturali. Queste applicazioni non sono ancora viste come in grado di guidare cambiamenti organizzativi reali nel settore delle costruzioni, un settore che deve affrontare pesantemente una carenza di manodopera.
Spie batignolles è ora impostata sullo sviluppo dell’uso della stampa 3D da costruzione nei suoi siti, con il desiderio di andare oltre. L’azienda si è posta l’obiettivo di utilizzare la stampa 3D del calcestruzzo su elementi replicabili incorporati nella struttura, un’area in cui questa tecnica rappresenta un’interessante alternativa ai metodi tradizionali.
Due esempi di applicazione diretta di questo nuovo metodo di costruzione includono la cassaforma di nodi di travi complessi e la produzione di scatole di prenotazione.
I nodi delle travi sui pilastri (vedi immagine in alto) concentrano carichi significativi su piccole superfici. Nella progettazione di alcuni solai complessi, la geometria finale di questi nodi è molto spesso unica: 3 o 4 travi, di diversa larghezza, altezza e angolo, devono essere unite insieme sullo stesso palo. Nel metodo tradizionale, la realizzazione della cassaforma per questi elementi consuma materiali monouso e ore di manodopera, deve essere eseguita in più fasi e potrebbe essere fonte di parti critiche di bassa qualità.
Sulla base di questa osservazione, la direzione tecnica di Spie batignolles ha cercato di trovare una soluzione per affrontare tutte queste sfide. In collaborazione con XtreeE, Spie batignolles ha progettato, stampato e poi realizzato la cassaforma per un nodo di trave, inglobato nella struttura, di forma geometrica complessa, che consente di unire le travi sul pilastro in un’unica fase.
“Il primo prototipo prodotto su scala su un nodo di tre travi conseguenti ci ha permesso di validare il processo. Questo test ha soddisfatto la maggior parte dei nostri requisiti con risultati molto conclusivi. Ci incoraggia a continuare i nostri sviluppi per rendere questo processo ancora più efficiente e per estenderlo a diversi progetti a partire dal 2021″, ha spiegato Gaurat.
In questo progetto, i team hanno industrializzato il nodo della trave della cassaforma “fuori sito”. L’utilizzo del modello digitale legato alla stampa 3D ha permesso all’ufficio tecnico di produrre in tempi brevissimi una parte complessa unica che ha semplificato la realizzazione dell’opera in cantiere.
Le cassette di prenotazione sono una delle casseforme più elementari in un cantiere. Tradizionalmente realizzati in legno, vengono utilizzati per provvedere al passaggio delle varie reti elettriche, termiche e idrauliche previa gettata delle pareti in calcestruzzo. Sebbene essenziale, la loro implementazione non richiede particolari competenze tecniche, ma si traduce comunque in tempi di lavoro significativi.
Spie batignolles e XtreeE sono riusciti a stampare scatole di prenotazione in sole 24 ore utilizzando il cemento Ductal, che ha il vantaggio di asciugare molto rapidamente e solidificarsi molto forte. Le scatole sono state così incorporate nell’opera finita e non hanno avuto bisogno di essere rimosse. I test effettuati in loco hanno permesso di validare questa applicazione di stampa 3D.
In questo secondo caso, Spie batignolles ha industrializzato “fuori sede” la produzione di scatole di prenotazione in serie. Grazie al BIM, le prenotazioni sono state ottimizzate (numero, standardizzazione delle dimensioni) e il fatto che fossero stampate in 3D ha permesso di farla finita con molte attività come la realizzazione della scatola di legno, la rimozione della cassaforma in quota dopo il getto, o anche lo smaltimento del legno – fatto per essere non riutilizzabile – nei cassonetti.
In questi 2 esempi applicativi di stampa 3D, l’obiettivo finale era quello di industrializzare l’atto di costruire dalla progettazione alla realizzazione in cantiere, cercando di ottenere prestazioni migliori. Questa nuova modalità costruttiva porta ad adattare il “tailor made” o la “grande serie” dal modello digitale. Ogni volta, questo processo permette di guadagnare in termini di sicurezza (minor lavoro in quota), qualità (elemento finito incorporato nella struttura), tempo e performance economica.
Con la progettazione di questi primi elementi costruttivi derivanti dalla stampa 3D, Spie batignolles è ora pienamente impegnata nell’era della costruzione 4.0 e continua a lavorare su nuovi sviluppi unendo le caratteristiche di ricorrenza, resistenza, durata e sicurezza.
“Questo nuovo metodo di costruzione apre importanti prospettive e parteciperà a una profonda trasformazione delle nostre attività di costruzione verso una crescente industrializzazione, poiché i suoi punti di forza sono innegabili in termini di redditività, qualità di costruzione, tempi di esecuzione e sicurezza”, ha concluso Gaurat.
