La impresión 3D de hormigón continúa ampliando sus posibilidades dentro de la construcción, al permitir ejecutar geometrías complejas sin encofrados convencionales y reducir potencialmente el consumo de materiales y mano de obra. Sin embargo, su propia lógica de fabricación, basada en la deposición sucesiva de capas, introduce un desafío estructural relevante: garantizar una adecuada adherencia en las interfaces para evitar que se conviertan en planos de debilidad.

Un reciente estudio publicado en Scientific Reports analizó de manera conjunta tres variables de la dosificación: la relación agua/ligante, el contenido de superplastificante y la incorporación de polvo de piedra caliza. Los investigadores evaluaron nueve mezclas con relaciones agua/ligante de 0,30, 0,34 y 0,40, y contenidos de polvo de piedra caliza de 0 %, 5 % y 10 %. Además de estudiar la fluidez y la retención de agua en estado fresco, se midieron la contracción por secado, la resistencia a compresión y la adherencia entre capas, complementando los ensayos con observaciones de la microestructura mediante microscopía electrónica de barrido.

Los resultados mostraron que la retención de humedad desempeña un papel central en el comportamiento de las interfaces. La mezcla con relación agua/ligante de 0,30, 0,22 % de superplastificante y 10 % de polvo de piedra caliza presentó el mejor desempeño global. Alcanzó una retención de agua del 92,1 % y una estructura interna más densa, con mayor desarrollo de productos de hidratación. La incorporación de 10% de polvo de piedra caliza también redujo la contracción y permitió incrementar aproximadamente un 15 % la resistencia a compresión respecto de la mezcla equivalente sin esta adición.

Uno de los resultados más destacados se observó precisamente en la unión entre capas. La incorporación de 10 % de polvo de piedra caliza produjo aumentos de la resistencia de adherencia del 33,6 %, 27,4 % y 29,7 % para relaciones agua/ligante de 0,30, 0,34 y 0,40, respectivamente.

La mezcla de mejor comportamiento alcanzó una resistencia de unión de 2,75 MPa en la interfaz superior. Los investigadores atribuyen estos resultados, entre otros factores, al efecto de relleno de las partículas finas de caliza, su capacidad para limitar el movimiento de humedad y su influencia sobre el refinamiento de los poros y el desarrollo de los productos de hidratación.

El trabajo también advierte que la resistencia entre capas disminuye a medida que aumenta la altura de impresión. Las capas superiores reciben una menor consolidación por peso propio, circunstancia que puede volver más vulnerables sus interfaces. En este sentido, además de optimizar la dosificación, mantener la continuidad del proceso de impresión resulta importante para conservar la humedad superficial y favorecer la unión entre capas consecutivas.

La investigación aporta así nuevos elementos para comprender que el desempeño estructural del hormigón impreso en 3D no depende únicamente de alcanzar una mezcla suficientemente fluida para atravesar la boquilla. Es necesario compatibilizar imprimibilidad, estabilidad, retención de agua, contracción, resistencia y comportamiento de las interfaces. La optimización conjunta de estos parámetros aparece como un camino relevante hacia estructuras impresas en 3D más resistentes y confiables.

Referencia: Dang, T. T. H. et al. (2026), “Synergistic approach to enhancing interlayer bonding in 3D printed concrete via water to binder ratio and water retention addition”, Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-026-64324-y.

Estudio: Enfoque sinérgico para mejorar la adherencia entre capas en el hormigón impreso en 3D mediante la relación agua/ligante y la incorporación de agentes para la retención de agua.

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