Il materiale da costruzione di domani è qui oggi. Il cemento armato tessile (TRC) è durevole, formabile in diverse forme e adatto per costruzioni leggere. Come suggerisce il nome, Il TRC convenzionale è rinforzato con tessuti in fibra di carbonio o di vetro anziché in acciaio. Un team di ricerca presso l'Istituto Fraunhofer per la ricerca sul legno, Il Wilhelm-Klauditz-Institut WKI sta ora sostituendo questi tessuti con fibre naturali ecocompatibili. Queste alternative rivaleggiano con le prestazioni del calcestruzzo convenzionale, ma lascia una minore impronta di carbonio, e costa meno da realizzare. I ricercatori presenteranno un prototipo di ponte in cemento rinforzato con fibre naturali alla fiera BAU 2019 a Monaco di Baviera dal 14 al 19 gennaio, 2019.

I ponti della Germania sono in pessime condizioni. TÜV Rheinland afferma che uno su due sta decadendo. Il cemento armato si corrode facilmente. L'ossidazione mette a dura prova l'acciaio di rinforzo ben prima che sia visibile qualsiasi segno rivelatore di danno. Ora l'industria sta cercando di relegare le crepe nel cemento, e acciaio arrugginito, alla storia. Ingegneri e architetti optano per il cemento armato tessile, un materiale da costruzione non corrosivo con una lunga durata e le stesse proprietà strutturali del cemento armato. I componenti realizzati con questo materiale possono essere sottili fino a pochi centimetri. Può essere colato per renderlo delicato, strutture leggere con tessuti di rinforzo che si piegano praticamente in qualsiasi forma. Accanto ai ponti, il materiale è adatto anche per facciate e soffitti. I designer lo usano per sedute e sculture.

Il segreto di questo calcestruzzo ad alte prestazioni è che è rinforzato con carbonio, fibre di vetro o polimeri piuttosto che in acciaio. I ricercatori del Fraunhofer WKI di Braunschweig vogliono sostituire queste fibre con un tessuto a base di materie prime rinnovabili, una mossa che pagherebbe grandi dividendi per l'ambiente e il clima. Stanno andando con prodotti locali, in questo caso il lino, che può essere filato o tessuto. I ricercatori possono aggiungere fili di fibra polimerica al lino per creare un tessuto ibrido su misura per i requisiti di un determinato componente. Gli scienziati del Centro applicativo per la ricerca sulle fibre di legno del Fraunhofer WKI HOFZET® utilizzano un telaio a doppia pinza con un attacco Jacquard per tessere questo mix di materiali. Con questa macchina per tessere – unica nel suo genere in Europa – gli esperti sono in grado di produrre materiali compositi leggeri innovativi con complessi, strutture tessili specifiche per l'applicazione e funzioni integrate. La macchina combina materiali convenzionali e sostenibili in un modo che è sia economico che tecnicamente sofisticato. Vengono poi annegati in calcestruzzo ad alte prestazioni con la densità strutturale che protegge quasi completamente le fibre dagli agenti atmosferici. Anche questa trama è modificata con resine naturali.

Eliminare gli impatti ambientali negativi

Il tessuto a base di lino è incorporato a strati nel componente dato. La sua rigidità è variabile, quindi può essere sistemato nella forma desiderata. E potrebbe plausibilmente essere colato per creare contorni curvi come cupole ed elementi di parete arrotondati. Il calcestruzzo liquido, appositamente sviluppato internamente presso il Centro Fraunhofer WKI per edifici leggeri e rispettosi dell'ambiente (ZELUBA®), viene poi versato sul tessuto. La sostenibilità ecologica era molto nelle menti degli sviluppatori; facevano di tutto per accontentarsi di scarse quantità di materie prime primarie. Il mix di materiali è costituito da un finissimo

aggregato, acqua, additivi e additivi per calcestruzzo, e un tessuto di rinforzo in lino. “La qualità del cemento armato realizzato con un tessuto di lino è superiore a quella del cemento armato nei ponti. La matrice – cioè, la struttura – è così densa che le sostanze nocive non possono penetrare nel componente. Ciò si traduce in una vita utile molto più lunga di diversi decenni, "dice Jan Binde, uno scienziato allo ZELUBA®.

Un composito dalla notevole longevità

La combinazione di lino e cemento si è dimostrata nelle prove di essere un composito ideale, come confermato dai test di durabilità e portanza sul nuovo, cemento armato tessile ecologico. "Le fibre naturali si integrano molto bene con il materiale da costruzione, il che è anche imputabile al fatto che possiamo controllare come il tessuto è fissato nel cemento. La superficie specifica del tessuto è variabile, "dice il ricercatore.

Il TRC composto da fonti rinnovabili consente ai costruttori di costruire ponti leggeri e snelli che possono essere attraversati anche da veicoli a motore. "Un ponte in cemento armato con una luce di 15 metri avrebbe uno spessore di circa 35-40 centimetri, mentre la sua controparte in lino sarebbe considerevolmente più sottile da 12 a 16 centimetri. Ciò consente di risparmiare molto materiale. Gli strati sottili sono fattibili, " afferma Binde. Gli sforzi dei ricercatori per ottimizzare il materiale da costruzione innovativo continuano mentre è in attesa l'approvazione da parte delle autorità edilizie.