Un nuovo materiale da costruzione chiamato memory steel, sviluppato in Empa sta per essere lanciato sul mercato. Il materiale può essere utilizzato per rinforzare strutture in calcestruzzo nuove ed esistenti. Quando il materiale viene riscaldato (una volta), la precompressione avviene automaticamente.

Oggi, le armature in acciaio nelle strutture in calcestruzzo sono per lo più precompresse idraulicamente. Ciò richiede condotti per guidare i cavi di tensione, ancoraggi per il trasferimento della forza e martinetti idraulici ad olio. Le esigenze di spazio di tutti questi apparati creano le condizioni geometriche del quadro per ogni struttura in calcestruzzo precompresso; il rafforzamento delle strutture più vecchie quindi a volte fallisce a causa degli elevati requisiti di spazio di questo metodo collaudato.

Dopo 15 anni di ricerca, gli esperti dell'Empa segnalano ora un metodo alternativo alla prontezza per la produzione in serie:leghe a memoria di forma a base di ferro che si contraggono durante il riscaldamento e quindi precomprimevano in modo permanente la struttura in calcestruzzo. Si evita così la precompressione idraulica:è sufficiente riscaldare brevemente l'acciaio, Per esempio, mediante corrente elettrica o radiatori a infrarossi. Il nuovo materiale da costruzione sarà commercializzato con il nome di memory steel. Diversi progetti pilota, come il rinforzo di varie solette in cemento armato, hanno già avuto successo.

Sviluppo dell'acciaio della memoria

Lo sviluppo dell'acciaio della memoria è iniziato nei primi anni 2000. Nei decenni precedenti, L'Empa aveva già aperto la strada al consolidamento del calcestruzzo con polimeri rinforzati con fibra di carbonio (CFRP). Da qui è nata l'idea di utilizzare leghe a memoria di forma per la precompressione del calcestruzzo. I test iniziali con le leghe di nichel-titanio sono stati positivi. Però, il materiale noto dalla medicina è troppo costoso per l'uso nel settore delle costruzioni. Nel 2009, I ricercatori dell'Empa sono riusciti a sviluppare una lega a memoria di forma a base di ferro, che hanno anche brevettato. Nel 2012, i ricercatori intorno a Julien Michels fondarono infine l'azienda Re-fer AG; Da allora Michels è l'amministratore delegato della giovane azienda.

Memory Steel è destinato ad essere utilizzato per il rafforzamento di edifici esistenti. Per esempio, appena nuove finestre, porte o vani ascensore sono installati nella struttura in calcestruzzo di un vecchio edificio, spesso è inevitabile un nuovo rinforzo della struttura portante. Negli edifici industriali, la capacità portante di una vecchia soletta sospesa a volte deve essere aumentata. Grazie all'acciaio della memoria, tali compiti possono ora essere risolti anche in spazi ristretti. Una striscia di acciaio speciale può essere fissata sotto il soffitto tramite tasselli e poi riscaldata con l'elettricità o un radiatore a infrarossi. In alternativa, l'armatura può essere posata anche nel calcestruzzo. Primo, una scanalatura viene fresata nella superficie della lastra di cemento; nella scanalatura viene poi inserita una barra nervata di rinforzo in acciaio memory e riempita con malta speciale. Finalmente, il profilo viene riscaldato con l'ausilio di corrente continua e quindi precompresso. Un'altra variante consiste nell'incorporare la barra di rinforzo in uno strato aggiuntivo di calcestruzzo proiettato.

Elementi prefabbricati in calcestruzzo con geometria speciale

Nel futuro, l'acciaio memory potrebbe anche essere un metodo collaudato per la produzione di parti prefabbricate in calcestruzzo con una geometria precedentemente sconosciuta. La precompressione idraulica utilizzata fino ad oggi crea attrito nelle strutture curve, che limita notevolmente l'uso di questo metodo. Con un profilo in acciaio memory annegato nel cemento, ora sono possibili anche costruzioni molto curve. Quando riscaldato, il profilo si contrae uniformemente su tutta la sua lunghezza senza perdite per attrito e trasferisce le sollecitazioni al calcestruzzo.