Innovazioni nell’Edilizia Militare: ERDC e la Stampa 3D di Strutture Simili ai LEGO
L’US Army Engineer Research and Development Center (ERDC), in collaborazione con l’Università del Nevada a Reno e la NASA, sta spingendo i confini della costruzione additiva (AC) attraverso lo sviluppo di mattoni di cemento stampati in 3D che richiamano i LEGO. Questi moduli sono progettati per una rapida fabbricazione e assemblaggio sul campo, rivoluzionando i progetti di infrastrutture militari grazie a costruzioni più veloci ed efficienti in zone remote o conflittuali.
Progressi nel Programma Automated Construction of Expeditionary Structures
Questo lavoro è parte del programma Automated Construction of Expeditionary Structures (ACES), che mira a fornire soluzioni di stampa 3D deployabili per operazioni militari. Le stampanti mobili utilizzate sono dotate di testine di stampa su sistemi a traliccio, capaci di produrre componenti infrastrutturali durevoli con materiali locali. Queste unità sono abbastanza compatte da essere trasportate in container standard e possono essere montate in poche ore, alleggerendo così il carico logistico su basi operative avanzate.
Successi Recenti e Ottimizzazione della Costruzione
Recentemente, l’ERDC ha dimostrato il successo della tecnica costruendo un piccolo ponte con sette segmenti modulari in calcestruzzo, assemblati in loco con cavi post-tesi. Questa innovazione costruttiva si basa sui successi del passato, come la stampa di un ponte in calcestruzzo armato nel 2019, che all’epoca richiedeva sei giorni per l’assemblaggio, mentre ora simili strutture possono essere erette in un solo giorno. Il professor Sherif Elfass ha evidenziato come l’integrazione della modellazione numerica con la stampa 3D ottimizzi la progettazione e il posizionamento dei segmenti, assicurando l’integrità strutturale in varie condizioni.
Versatilità e Applicazioni Future
Le potenziali applicazioni di questa tecnologia si estendono oltre la costruzione di ponti. L’US Army Corps of Engineers prevede l’uso di questa tecnologia per edificare caserme, barriere, tombini, caveau e altre strutture critiche. Un esempio di questa versatilità è la costruzione di una baracca di caserma stampata in 3D nel 2017, che ha dimezzato il fabbisogno di materiali e ridotto del 62% i requisiti di manodopera rispetto alla costruzione tradizionale in compensato.
Sostenibilità e Adattabilità Locale
Sotto la guida di Megan Kreiger, Portfolio Manager per AC presso ERDC, il team ha perseguito progetti che enfatizzano la prontezza sul campo e l’affidabilità, evitando componenti delicati a favore di meccanismi più robusti e facilmente riparabili. Un vantaggio significativo di queste tecnologie è l’uso di materiali locali, come dimostrato in un progetto a Guam, dove le miscele di calcestruzzo sono state rapidamente adattate usando aggregati locali. Questa capacità riduce le sfide logistiche legate al trasporto di materiali da costruzione in località remote, potenziando il valore strategico dell’AC.
Queste innovazioni non solo migliorano la prontezza militare ma aprono anche la strada a soluzioni sostenibili ed economiche per le infrastrutture civili globali, dimostrando il potenziale dual-use di questa ricerca.
