Da mezzo secolo ormai, un esperimento a lungo termine è stato condotto nel più grande laboratorio di prova dell'Empa nel sito di Dübendorf. Si tratta di una trave in cemento armato fabbricata nel 1970 che è stata rinforzata con una piastra di acciaio incollata alla sua parte inferiore e da allora è stata sottoposta a un carico permanente di poco più di sei tonnellate. "Dopo 50 anni al di sotto dell'87 percento del carico di rottura medio, l'incollaggio in resina epossidica non mostra punti deboli. I rinforzi in lamiera d'acciaio incollata hanno quindi superato il test a lungo termine, "dice l'ingegnere Christoph Czaderski, che ha supervisionato la prova negli ultimi anni.

La trave in calcestruzzo è uno dei sei esemplari originariamente identici, che sono stati tutti sottoposti a diversi test. Però, gli altri cinque non erano destinati a una vita così lunga. Sono stati vittime di prove di frattura statica e di fatica abbastanza riuscite in cui sono stati superati i loro limiti di carico. Lo scopo dei test era quello di scoprire quanto bene la resina epossidica si fosse dimostrata come adesivo per il fissaggio di una piastra di acciaio a una trave di cemento. Secondo Czaderski, i test a lungo termine mostrano "praticamente nessuno slittamento" nel giunto adesivo dopo 50 anni.

Retrofit anziché nuova costruzione

Lo sfondo di questo lavoro era che alla fine degli anni '60, In un nuovo capannone industriale a Kreuzlingen in Svizzera sono apparse insolite formazioni di crepe su vari elementi prefabbricati del tetto a shed in cemento armato. Questi sono stati scoperti da un pittore. Per riparare il danno, gli elementi sono stati successivamente rinforzati mediante incollaggio di sottili lastre di acciaio alla superficie in calcestruzzo. Però, questa tecnica era ancora nuova all'epoca, e c'era una mancanza di esperienza con esso, in particolare per quanto riguarda la stabilità a lungo termine. L'Empa ha quindi effettuato diverse prove con carichi statici fino al cedimento, una prova di fatica e indagini a lungo termine. Il test a lungo termine era originariamente destinato a durare solo pochi mesi.

Oggi, A 50 anni dall'inizio delle indagini, la trave è ancora nella sala prove dell'Empa a Dübendorf. Quando hanno iniziato l'esperimento, gli ingegneri coinvolti temevano che l'effetto rinforzante della lamiera d'acciaio incollata potesse essere ridotto nel tempo strisciando nel giunto adesivo. Una paura che non si è rivelata vera. Ad oggi, non si sono verificati slittamenti significativi nel giunto adesivo, un "risultato davvero sorprendente ed estremamente significativo, " dice Christoph Czaderski. A causa dell'invecchiamento e delle esigenze più elevate, però, edifici, ponti e altre strutture in Svizzera devono essere costantemente mantenuti o addirittura rinforzati, poiché la demolizione e la nuova costruzione sarebbero troppo costose e produrrebbero molta più CO ₂ ". Per questa ragione, lo sviluppo di metodi di rinforzo semplici ed economici è di enorme importanza per la società, l'economia e soprattutto per i proprietari degli edifici.

Da molti anni ormai, Il laboratorio di "Ingegneria strutturale" dell'Empa ha quindi sviluppato e ricercato nuovi, metodi di rinforzo semplici ed economici che utilizzano materiali moderni come resine epossidiche, plastiche rinforzate con fibra di carbonio e leghe a memoria di forma. Il test a lungo termine su parti in cemento armato armate con piastre di acciaio incollate ne è un tipico esempio. Gli studi effettuati all'Empa e la prova a lungo termine su lastre di acciaio fissate con adesivo in resina epossidica, che è unico al mondo, hanno contribuito al fatto che il rinforzo adesivo come metodo di rinforzo è ora lo stato dell'arte e che gli ingegneri hanno fiducia in questo metodo di costruzione.