El documento describe las investigaciones recientes del Centro Interdisciplinario en Productividad y Construcción Sustentable (CIPYCS) en hormigón y construcción impresa 3D en la Universidad del Bío-Bío. CIPYCS busca desarrollar innovaciones para mejorar la productividad y sustentabilidad de la industria de la construcción en Chile a través de nodos y laboratorios de prototipado. La Universidad del Bío-Bío implementa la construcción impresa 3D utilizando un robot para imprimir con hormigón, biopolímeros y otros

1. ”Investigaciones Recientes en Hormigón ”
“Implementación de Construcción
Impresa 3D en CIPyCS”
Dra. Claudia Muñoz Sanguinetti – Investigadora CITEC UBB

2. MISIÓN
Desarrollar, aplicar y transferir conocimiento y tecnología UBB a
la Industria de la construcción nacional y a la comunidad chilena
en general; respondiendo con excelencia y calidad a sus
necesidades de asesoría, formación de recursos humanos,
investigación aplicada e innovación.

3. CONTENIDOS
1.- CYPYCS
2.- LAB –NODO SUR
3.- IMPLEMENTACIÓN UBB- MANUFACTURA ADITIVA (3D) – UBB
3.1 Avances Hormigón impreso UBB- CIPYCS Nodo Sur

4. LA APUESTA DE INNOVACIÓN CIPYCS
CENTRO INTERDISCIPLINARIO EN PRODUCTIVIDAD Y
CONSTRUCCIÓN SUSTENTABLE - CIPYCS

5. 1.- CIPYCS
¿Qué es CIPYCS?
CIPYCS es el resultado de un gran esfuerzo público
privado dirigido a fomentar y activar la demanda de
innovación en productividad y sustentabilidad en el
sector de la construcción de edificaciones en Chile.
Una iniciativa que se desarrolla bajo el alero del
Programa de Fortalecimiento y Creación de
Capacidades Tecnológicas Habilitantes para la
Innovación, de la Dirección de Centros Tecnológicos de
la Corporación de Fomento de la Producción CORFO,
con el objeto de ayudar a reducir brechas priorizadas
por los Programas Estratégicos Construye 2025 e
Industria de la Madera de Alto Valor

6. ¿Quienes forman CIPYCS?
Un Consorcio Tecnológico formado por las
universidades Pontificia Universidad Católica de
Chile, del Bío-Bío, Católica del Norte y de Talca,
quienes actúan responsables de nodos territoriales;
las universidades Técnica Federico Santa María,
Austral de Chile y Magallanes como coejecutoras y
responsables de asientos territoriales en sus
respectivas regiones; diversas empresas e
instituciones nacionales en calidad de coejecutoras
y asociadas al Centro y varios Centros de Estudios
Nacionales e Internacionales en calidad de
colaboradores y/o asesores.• Mas de 120 investigadores
• Mas de 40 profesionales y técnicos en labores de apoyo
• 7 Universidades nacionales
• 6 Centros de I+D+T Nacionales
• 3 Universidades y Centros Internacionales
• 7 Nodos y asientos territoriales a lo largo de Chile
• Más de USD$ 12 Millones en inversión

7. Activar la demanda por innovación de las empresas del sector construcción de edificaciones, con foco en la
productividad y sustentabilidad, mediante la producción de innovación para la creación de nuevos productos
de alto valor y potencial de mercado y el desarrollo de una oferta de servicios tecnológicos de alta utilidad
productiva para la industria como generadora de beneficios para la sociedad.
Objetivo general de CIPYCS

8. Misión CIPYCS:
DESARROLLAR INNOVACIONES, NUEVO CONOCIMIENTO Y SERVICIO TRANSFERIBLE A LA
INDUSTRIA para mejorar la productividad de la industria de la construcción y la sostenibilidad
del parque de edificios en Chile.
Visión CIPYCS: Posicionamiento CIPYCS:
Misión y visión de CIPYCS

9. 2.- ESTRATEGIA CIPYCS ACTIVACIÓN PROCESOS DE INNOVACIÓN
¿Qué propone CIPYCS?
• UTILIZAR UN SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE
INNOVACIÓN basada en PROTOTIPADO Y
EXPERIMENTACIÓN.
¿Qué propone CIPYCS?
• UTILIZAR INTENSIVAMENTE LABORATORIOS DE
PROTOTIPADO para crear representaciones físicas o
virtuales de primeros productos, con el fin de
evaluar, a través de la experimentación (trabajo de
prueba y error), si se cumplen con ciertos
desempeños exigibles (hipótesis de desarrollo).
• Lab- Prototipado virtual /Lab – Prototipado
Demostrativo/Lab. Físico)

10. La estrategia CIPYCS
¿Qué propone CIPYCS?
• UTILIZAR NODOS Y ASIENTOS TERRITORIALES
especializados en problemas regionales,
debidamente inter conectados con toda la
capacidad CIPYCS nacional para apoyar a la
industrial local
¿Qué propone CIPYCS?
• UN TRABAJO INTERDISCIPLINARIO, integrando
actores, conocimientos y valores de
múltiples disciplinas e INSTITUCIONES
para incrementar el saber hacer tecnológico

11. ..UNA PLATAFORMA TECNOLÓGICA PARA LA INNOVACIÓN

12. Principales unidades de desarrollo
EVI Lab: Laboratorio de Prototipado Virtual, cuenta con un laboratorio fijo de alta tecnología
ubicado en la Región Metropolitana y dos laboratorios móviles para trasladar a obras y otras
regiones, con capacidad para capturar datos, realizar evaluaciones y entrenar personal. Utiliza
realidad virtual inmersiva para modelar y simular distintos espacios, instalaciones, procesos y
regímenes de operación, con el objetivo de explorarlos, testearlos y evaluar conformidad. Permite
evaluar un volumen importante de alternativas y seleccionar un volumen mucho menor, técnica y
económicamente más manejable, para escalar a pruebas a nivel experimental y piloto en PEP Lab.

13. IMA Lab: Laboratorio de Prototipado Demostrativo, que se ubicará en la Región Metropolitana. Es
un edificio a escala real, Reconfigurable, de forma que permite cambiar su fachada, estructura y
elementos interiores, para realizar pruebas de materiales, elementos de construcción y sistemas
constructivos a escala real y expuesta a condiciones naturales de uso. Se evalúan productos y
tecnologías ya validadas a nivel virtual en EVI Lab y experimental y piloto en PEP Lab, se testea en
régimen su constructibilidad, distintos desempeños físicos, térmicos, acústicos, hídricos,
estructurales, otros; además la percepción de los usuarios. Se cumplen aquí todas las pruebas y
verificaciones previas antes de llevar un producto o proceso a producción y/o aplicación industrial.
Principales unidades de desarrollo

14. Vista: Observatorio de Mercado, se ubicará en la Región Metropolitana. Esta unidad es la
encargada de vincular las demandas del sector público y privado con la oferta de desarrollo y
servicios de CIPYCS; proceso a través del cual detecta problemas y necesidades que sirven para
mejorar la pertinencia del trabajo de desarrollo de CIPYCS. VISTA observa permanentemente
demandas, oferta y las políticas públicas para mantener siempre actualizada su oferta de servicios
y la calidad de su proceso de transferencia.
Principales unidades de desarrollo

15. PEP Lab: Laboratorio de Prototipado Físico, se ubicará en la Región del Biobío. Utiliza distintas
tecnologías y procesos para fabricar, a escala experimental piloto, primeras unidades como
probetas para realizar pruebas de conformidad y/o como modelo para la fabricación masiva.
Está habilitado para replicar condiciones industriales a bajo costo; su equipamiento permite
realizar pruebas de concepto y prototipado, desde soluciones a escala laboratorio hasta los
primeros lotes de producción de nuevos elementos, productos, procesos y soluciones
constructivas en madera, hormigón, elementos reciclados y productos híbridos más complejos.
Principales unidades de desarrollo

16. LCC: Laboratorios de Control de Conformidad. Distintos laboratorios ubicados en los nodos, con
los que se articulan para propósitos de desarrollo los laboratorios de prototipado. En total, 60
laboratorios dotados con infraestructura y personal altamente capacitado para ensayar, verificar
conformidad y, eventualmente, certificar diferentes prestaciones técnicas de prototipos de
materiales, componentes y sistemas constructivos (térmicos, acústicos, hídricos, ignífugos,
mecánicos, estructurales, otros).
Principales unidades de desarrollo
Laboratorio de Procesos
DIM UBB
Laboratorio de Propiedades
Higrotérmicas CITEC UBB
Laboratorio de
Eficiencia Energética
DECON UC
Laboratorio de
Ensayo de Materiales
LIEMUN UCN
Laboratorio de
Simulaciones Numéricas
UTALCA

17. 3.- CIPYCS NODO SUR UBB - PERSONAS TRABAJANDO EN EQUIPO
AUTORIDADES: INVESTIGADORES PROFESIONALES Y TECNICOS
EN LABORES DE APOYO

18. PEP Lab : Laboratorio de Prototipado Experimental Piloto
Edificio galpón de 1240 m2. en dos niveles:
- Nivel 1 (840 m2)
Líneas de prototipado:
1.- Madera y derivados
2. Hormigones y materiales reciclados.
INCLUYE DOS LÍNEAS DE PROTOTIPADO; UNA PARA PRODUCTOS BASE MADERA Y DERIVADOS, Y OTRA PARA PRODUCTOS BASE
HORMIGÓN que utilizan tecnologías de diseño y fabricación asistida por computador del tipo CAD-CAM, robótica 3D,
sistemas CNC y otras, más avanzados sistemas de testeo para evaluar procesos, costos y diversos atributos funcionales y
operativos.

19. Laboratorio de Prototipado Físico
y
Laboratorios de Comprobación
de Conformidad LCC (20)
PEP Lab
CIPYCS
Inserción PEP Lab en la Universidad del Bío-Bío – lab.NODO SUR

21. Implementación U. Bío-Bío

22. 3. Implementación Manufactura Aditiva (3D) - UBB

23. Construcción Impresa
Drástica Reducción de Plazos, Recursos, Gestión, Residuos, Riesgos
Laborales, Impacto Ambiental, Uso de Reciclados, Bio-Compuestos,
Versatilidad de Diseños, Adaptación Local

24. Diseño Arquitectónico
Con Construcción Impresa

25. Diseño y Gestión de
Construcción Impresa
en BIM
Fondecyt 1171108 – 1181015
Fondequip EQM 170075
Dr. Arqto. Rodrigo García Alvarado
Depto. Diseño y Teoría de la Arquitectura
Universidad del Bío-Bío

26. FONDEQUIP (2017). VI Concurso 2017 Fondo de equipamiento científico y Tecnológico. Robot para Construcción Impresa con Hormigones, Polímeros y Bio-
materiales,
Código EQM170075. http://www.conicyt.cl/fondequip/files/2017/05/2-Proyectos-Adjudicados-FONDEQUIP-2017.pdf

27. Robot para Construcción Impresa
con Hormigones, Biomateriales y Polímeros
Implementación Universidad del Bío-Bío

28. Colaboración Extrema en BIM para Proyectos Públicos

29. Área de operación
Implementación Universidad del Bío-Bío

30. Optimización de la Planificación y Diseño para Construcción Impresa 3D
Planificación de Construcción Impresa

31. Programación BIM de Muros Impresos

32. Programación BIM de Muros Impresos

33. Programación BIM de Muros Impresos

34. Sala
Modelación BIM de Muros Impresos
Sala de Colaboración Extrema en BIM

35. Modelación BIM de Muros Impresos
Gestión Integrada del Diseño – Construcción - Operación

36. Modelación BIM de Muros Impresos

37. Diseño Arquitectónico y Gestión de Construcción Impresa en
3D mediante sistemas cooperativos multi-robot
Depto. Diseño y Teoría de la Arquitectura
Depto. Cs. de la Construcción
Depto. Ingeniería Electrónica
Depto. Arquitectura

39. Desarrollo de un modelo a escala laboratorio de mezclas
optimizadas de hormigón utilizando manufactura
inteligente, automatización e industrialización para el
desarrollo de prototipos de procesos constructivos y eco
eficientes de elementos impresos con manufactura aditiva
ó impresión 3D.

40. Cargador por presión de aire de compresor
Motor Eléctrico y Riel
Eje Y
Giro
Elevador de Carga
Eje Z
Carro de transporte
Pruebas de
Materiales
Implementación Adjudicada - 2018

41. Implementación U. Bío-Bío
Pruebas de
Materiales
En UTFSM

42. La Impresión 3D o Manufactura aditiva
“un proceso de unión de materiales para
realizar objetos desde un modelo de datos 3D,
generalmente capa a capa, como oposición a
los métodos de fabricación por sustracción
tradicionales”(ASTM International, 2012).
American Society for Testing and Materials, (2018). Definition: 3D Printing. ASTM International West Conshohocken, PA, USA
Modelación
digital
Exportación Rebanado Conexión Impresión Acabado
Post-
procesado
Gardan, J. (2016). Additive manufacturing technologies: state of the art and trends, International Journal of Production Research, 54(10), 3118-3132, DOI:
10.1080/00207543.2015.1115909

43. Parámetros que influyen en la impresión 3D Variables principales en estado fresco para
impresión 3D
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Panda, B., JenTan, M. (2018). Experimental study on mix proportion and fresh properties of fly ash based geopolymer for 3D concrete Printing. Singapore Centre for 3D Printing,
School of Mechanical & Aerospace Engineering, Nanyang Technological University. Nanyang, Singapore.
Tiempo
abierto
tixotrópico
Imprimabilidad
Edificabilidad Extrudabilidad

44. 3.1 Avances UBB – CIPYCS NODO SUR

45. Ref: CITEC UBB-2018

46. Ref: CITEC UBB-2018

49. Ref: CITEC UBB-2018

51. Experiencia Hormigón Impreso 3D- CITEC UBB

54. GRACIAS POR LA ATENCION
Dra. Claudia Muñoz Sanguinetti
clmunoz@ubiobio.cl