Grupul elvetian de laboratoare pentru stiinta materialelor EMPA a anuntat finalizarea cu succes a proiectului ce viza productia de elemente pretensionate din beton, pe baza unei noi formule. Aceasta inovatie face posibila realizarea de structuri cu un continut scazut ciment (lean structures) la costuri mai mici si intr-un timp mai scurt, imbunatatind astfel eficienta proceselor. Conform datelor curente, pe plan global se produc anual peste 10 miliarde tone de beton, cu mult peste suma tuturor celorlalte materiale de constructii luate impreuna. Prin comparatie, otelul si asfaltul (ambele folosite din abundenta) sunt fabricate in cantitati ce nu depasesc 1,5 miliarde tone in fiecare an. Desi energia necesara realizarii unei tone de beton si emisiile aferente procesului respectiv sunt inferioare nivelurilor aferente altor materiale, cantitatile uriase produse fac ca betoanele sa aiba un impact major in consum, respectiv in dimensiunea amprentei de carbon. Principalul responsabil pentru aceasta realitate este cimentul, care reprezinta agentul de legatura (liantul) in cazul betoanelor. Conform masuratorilor efectuate, circa 3% din consumul global de energie primara se folosesc pentru productia celor 4 miliarde tone de ciment necesare anual. De asemenea, acest produs este responsabil de 8% din emisiile totale de dioxid de carbon. Datele statistice actuale indica faptul ca pana in 2050 cererea se va majora cu 50%, din cauza consumului in crestere consemnat in statele aflate in curs de dezvoltare. Inlocuirea betonului din structuri nu este o sarcina facila, luand in considerare doar beneficiile multiple pe care le asigura acest material. Totusi, printr-o utilizare sustenabila a sa, se pot obtine avantaje enorme atat pentru mediul inconjurator, cat si pentru societate. Oamenii de stiinta de la EMPA se concentreaza pe identificarea unor retete imbunatatite de beton, care sa fie in acelasi timp mai durabile si mai stabile, folosind mai putine materiale. Un rezultat al acestor eforturi a fost constituit de patentarea unei tehnologii de auto-pretensionare a betonului. Metoda pretensionarii este utilizata atunci cand un element din beton trebuie sa suporte incarcari foarte ridicate (de exemplu, grinzi, poduri sau structuri in consola). In procedeul traditional, ranforsarile din otel sunt ancorate pe ambele suporturi ale elementului inainte de turnarea betonului, fiind tensionate si eliberate apoi dupa finalizarea procesului de intarire. Astfel, fortele generate in aceste „tendoane” induc in beton sarcini de compresiune, conferindu-i astfel mai multa stabilitate. Problema care se pune in acest caz este cea a coroziunii armaturilor din otel. De aceea, stratul de beton din jurul acestora trebuie sa aiba o anumita grosime. In anii ’90, barele din otel au fost inlocuite cu polimeri ranforsati cu fibra de carbon (CFRP), ceea ce a permis realizarea unor structuri mai usoare. Slabiciunile acestei solutii rezida insa in costul ridicat al elementelor de tensionare si dificultatea ancorarii acestora, toate ducand la o utilizare limitata a procedeului respectiv. Propunerea EMPA este simpla si consta in utilizarea unui beton cu o formula speciala ce are capacitatea de a se dilata pe masura ce se intareste. Ca efect al acestei dilatari, betonul pretensioneaza elementele CFRP din interior si, implicit, elementul finit se auto-pretensioneaza. Pentru informatii suplimentare, click aici