Due grandi stampanti, un laboratorio e un problema di ricerca edilizia
L’Universidade Estadual de Londrina, nello stato brasiliano del Paraná, ha annunciato l’11 novembre 2026 l’avvio delle attività di un laboratorio universitario dotato di due sistemi di stampa 3D per materiali cementizi. Le attrezzature sono installate presso Ékonus, il Laboratório de Tecnologia 3D collegato al Centro de Tecnologia e Urbanismo. La notizia non riguarda un edificio già completato con la nuova tecnologia, ma l’acquisizione e la messa in funzione di un’infrastruttura di ricerca. L’installazione e il montaggio delle macchine, realizzate dalla società spagnola Be More 3D, sono avvenuti a settembre. Il laboratorio ora intende sviluppare miscele, sistemi costruttivi modulari e applicazioni per arredo urbano, servizi igienici pubblici e alloggi destinati a situazioni di vulnerabilità o emergenza.
È una distinzione cronologica essenziale. Quando una università riceve una grande stampante per l’edilizia, l’annuncio può essere interpretato come se la costruzione di case fosse già entrata in una fase industriale. In realtà l’allestimento di un impianto sperimentale apre una sequenza di attività preliminari: caratterizzazione della pasta cementizia, definizione delle traiettorie, prove di stabilità del cordone e verifica della resistenza finale. La manifattura additiva per costruzioni affronta infatti una difficoltà in più rispetto alle comuni stampanti polimeriche: il materiale fresco deve mantenere la forma durante la deposizione, mentre la sua evoluzione chimica continua anche dopo che l’ugello è passato.
Le due macchine Be More 3D: misure, funzioni e area effettivamente installata
Il laboratorio dispone di un sistema più piccolo con un’area operativa di circa 1 × 1 metro, impiegato per sperimentazioni, prototipi e prove delle miscele. L’impianto principale utilizza una struttura modulare su rotaie, con capacità configurabile fino a 5 × 9 metri. Per i vincoli attuali dello spazio universitario viene però impiegato in una configurazione di 5 × 7 metri. La differenza fra area teorica massima e area effettivamente predisposta va mantenuta nelle descrizioni tecniche: riportare 5 × 9 come dimensione attiva del laboratorio sarebbe impreciso. Il produttore e la squadra universitaria indicano che l’impianto, nella configurazione estesa, può realizzare pareti destinate a un edificio di circa 45 metri quadrati; ciò non equivale ad affermare che sia già stato edificato e collaudato un alloggio completo.
La suddivisione fra macchina di prova e macchina grande è metodologicamente interessante. Una ricetta può essere valutata su campioni ridotti prima di trasferirla a depositi più lunghi, dove pressione, tempi di attesa e differenze ambientali generano rischi maggiori. Il passaggio di scala non è lineare: una miscela che conserva la forma dopo pochi minuti su una piastra di prova può non sopportare il peso di molti strati, oppure può perdere adesione fra cordoni se l’intervallo di deposizione diventa eccessivo. Separare sviluppo del materiale e dimostrazioni costruttive aiuta a non usare una grande struttura soltanto come vetrina, ma come impianto su cui misurare la ripetibilità del processo.
Il calcestruzzo stampabile non è soltanto calcestruzzo pompabile
Per deporre un impasto cementizio con un ugello servono proprietà che possono entrare in conflitto. Il materiale deve scorrere sotto la pressione della pompa, non separarsi durante il trasporto e recuperare abbastanza rapidamente rigidità dopo la deposizione. Una miscela troppo fluida si deforma e schiaccia gli strati inferiori; una troppo rigida può ostruire tubazioni e ugelli oppure lasciare interfacce deboli tra le passate. La reologia, cioè il comportamento del materiale sotto sollecitazione, diventa quindi parte integrante della progettazione. Umidità, temperatura, granulometria e additivi influenzano la finestra durante la quale il materiale può essere estruso con regolarità.
Anche il disegno del pezzo deve tenere conto del comportamento del materiale fresco. Curve strette, sbalzi e variazioni brusche di sezione introducono accelerazioni e rallentamenti della testa che possono modificare la sezione del cordone. Le pareti stampate possono contenere intercapedini o percorsi di posa diversi da quelli dei sistemi tradizionali, ma questo non risolve automaticamente isolamento, armatura, impianti e connessioni. In edilizia la parte depositata con un ugello è spesso soltanto un sottosistema dell’opera finita. Per parlare di prestazioni strutturali servono prove su elementi rappresentativi, dettagli di collegamento e conformità alle norme tecniche applicabili.
Perché il laboratorio sta realizzando moduli sanitari accessibili
Il gruppo coordinato dalla docente Berenice Martins Toralles sta sviluppando due moduli sanitari pubblici destinati anche a persone con disabilità. La scelta non è casuale: un bagno riunisce problemi che si trovano in un edificio più grande, pur avendo dimensioni più contenute. Ci sono aperture, passaggi per impianti idraulici ed elettrici, necessità di superfici lavabili e vincoli di accessibilità. I moduli progettati raggiungono circa 2,30 metri di altezza e, dopo stampa e maturazione del materiale, dovranno essere sollevati e trasportati nel luogo di installazione. Questo passaggio permette di studiare anche le sollecitazioni di movimentazione, spesso assenti nelle dimostrazioni di stampa in situ.
La trasportabilità di elementi modulari introduce un problema distinto dalla stabilità durante la deposizione: il pezzo deve sopportare punti di sollevamento, accelerazioni e deformazioni senza fessurarsi. A ciò si aggiungono tolleranze di accoppiamento, collegamenti in opera, protezione dall’acqua e manutenzione. Il progetto comprende anche uno studio per una copertura verde, sviluppato con un altro gruppo del Dipartimento di Costruzione Civile. Una struttura vegetata richiede particolare attenzione a impermeabilizzazione, drenaggio, peso saturo e durabilità; sono aspetti che vanno verificati indipendentemente dalle possibilità geometriche offerte dalla stampa.
Chi finanzia l’infrastruttura e perché è rilevante
Le stampanti sono state acquisite con risorse pubbliche legate alla Secretaria da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior del Paraná e al Fundo Paraná. L’adattamento dei locali ha visto la partecipazione della società di costruzioni Pacaembu attraverso una collaborazione pubblico-privata. Questo assetto evidenzia un modello frequente per le infrastrutture emergenti: il laboratorio pubblico sviluppa materiali e procedure, mentre il dialogo con imprese edilizie può aiutare a individuare vincoli reali di cantiere e possibilità di trasferimento. L’esistenza di partner non dimostra però che sia già disponibile una filiera industriale stabile o che un progetto rispetti tutti i requisiti per l’abitabilità.
La ricerca brasiliana merita attenzione anche per l’obiettivo sociale dichiarato. La stampa 3D viene spesso associata a un’idea generica di abitazioni più economiche, ma il costo del materiale depositato e la velocità dell’ugello rappresentano soltanto una parte del preventivo. Fondazioni, armature, coperture, impianti, trasporto, personale, collaudi e approvazioni amministrative continuano a incidere. La convenienza potrebbe emergere in componenti ripetibili, in moduli personalizzati o in contesti dove le tecniche convenzionali hanno costi particolarmente elevati; va però dimostrata con dati di commessa completi.
La verifica successiva: dalle dimostrazioni ai dati misurabili
Per valutare i progressi di Ékonus sarà utile seguire resistenza a compressione e flessione, aderenza fra strati, ritiro, durabilità in ambiente umido e ripetibilità della geometria. Per i moduli sanitari contano anche impermeabilità, protezione degli impianti e sicurezza della movimentazione. A livello operativo servirà conoscere il tempo necessario per completare i moduli, il consumo effettivo della miscela, la quota di lavorazioni tradizionali e il personale richiesto. Senza questi elementi, i confronti con la costruzione convenzionale rimangono congetture.
Il vero avanzamento annunciato dall’università è quindi la disponibilità di un ambiente sperimentale dove affrontare sistematicamente la relazione fra materiale, macchina e progetto architettonico. Non è poco: proprio l’assenza di dati ripetibili è uno dei limiti principali della stampa 3D edilizia. Il risultato decisivo arriverà quando il laboratorio potrà documentare componenti finiti, prestazioni verificabili e condizioni chiare per trasferire la tecnologia dal campus al cantiere.
Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI).
