Tejido de lino de tejido liso. Crédito:Jana Winkelmann
El material de construcción de mañana está aquí hoy. El hormigón reforzado con textiles (TRC) es duradero, moldeable en diversas formas y adecuado para construcciones ligeras. Como el nombre sugiere, TRC convencional está reforzado con tejidos de fibra de carbono o vidrio en lugar de acero. Un equipo de investigación del Instituto Fraunhofer de Investigación en Madera, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI ahora está reemplazando estos tejidos con fibras naturales ecológicas. Estas alternativas rivalizan con el desempeño del concreto convencional, pero deja una menor huella de carbono, y cuesta menos hacer. Los investigadores presentarán un prototipo de un puente de hormigón reforzado con fibra natural en la feria BAU 2019 en Múnich del 14 al 19 de enero. 2019.
Los puentes de Alemania están en mal estado. TÜV Rheinland dice que uno de cada dos está decayendo. El hormigón armado se corroe fácilmente. La oxidación afecta el acero de refuerzo mucho antes de que cualquier signo revelador de daño sea visible. Ahora, la industria busca aliviar las grietas en el hormigón, y acero oxidado, a la historia. Los ingenieros y arquitectos apuestan por el hormigón armado textil, un material de construcción no corrosivo con una larga vida útil y las mismas propiedades estructurales que el hormigón armado. Los componentes hechos de este material pueden ser tan delgados como unos pocos centímetros. Puede ser fundido para hacer delicado, estructuras ligeras con tejidos de refuerzo que se doblan prácticamente en cualquier forma. Junto a los puentes, el material también es adecuado para fachadas y techos. Los diseñadores lo utilizan para asientos de muebles y esculturas.
El secreto de este hormigón de alto rendimiento es que está reforzado con carbono, fibras de vidrio o polímero en lugar de acero. Los investigadores de Fraunhofer WKI en Braunschweig quieren reemplazar estas fibras con un textil basado en materias primas renovables, una medida que pagaría grandes dividendos por el medio ambiente y el clima. Van con productos locales, en este caso lino, que puede ser hilado o tejido. Los investigadores pueden agregar hebras de fibra polimérica al lino para crear una tela híbrida adaptada a los requisitos del componente dado. Los científicos del Centro de aplicación de Fraunhofer WKI para la investigación de fibras de madera HOFZET® utilizan un telar de doble pinza con un accesorio Jacquard para tejer esta mezcla de materiales. Con esta máquina de tejer, la única de su tipo en Europa, los expertos pueden producir materiales compuestos ligeros innovadores con complejos, estructuras textiles específicas de la aplicación y funciones integradas. La máquina combina materiales convencionales y sostenibles de una manera rentable y técnicamente sofisticada. Luego se incrustan en hormigón de alto rendimiento con la densidad estructural que protege las fibras casi por completo contra la intemperie. Este tejido también se modifica con resinas naturales.
Hacer caso omiso de los impactos ambientales adversos
Sarga híbrida lino / carbono. Crédito:Jana Winkelmann
El tejido a base de lino está incrustado en el componente dado en capas. Su rigidez es variable, para que pueda disponerse en la forma deseada. Y posiblemente se podría moldear para crear contornos curvos como cúpulas y elementos de pared redondeados. El hormigón líquido, especialmente desarrollado internamente en el Centro de Fraunhofer WKI para Edificios Ligeros y Respetuosos con el Medio Ambiente (ZELUBA®), luego se vierte sobre el textil. La sostenibilidad ecológica estaba muy en la mente de los desarrolladores; se esforzaron mucho para arreglárselas con pequeñas cantidades de materias primas primarias. La mezcla de materiales consta de una muy fina
agregar, agua, aditivos y aditivos para hormigón, y un tejido de refuerzo de lino. "La calidad del hormigón armado fabricado con una tela de lino es superior a la del hormigón armado en los puentes. La matriz, es decir, la estructura - es tan densa que las sustancias nocivas no pueden penetrar en el componente. Esto da como resultado una vida útil mucho más larga de varias décadas, "dice Jan Binde, científico de ZELUBA®.
Un composite con notable longevidad
La combinación de lino y hormigón demostró en ensayos ser un compuesto ideal, como lo confirman las pruebas de durabilidad y carga del nuevo, Hormigón reforzado con textiles ecológico. "Las fibras naturales se entrelazan muy bien con el material de construcción, lo que también es atribuible al hecho de que podemos controlar cómo se fija el textil en el hormigón. La superficie específica del tejido es variable, "dice el investigador.
La TRC hecha de energías renovables permite a los constructores erigir puentes ligeros y esbeltos que también pueden ser cruzados por vehículos de motor. "Un puente de hormigón armado con una luz de 15 metros tendría entre 35 y 40 centímetros de espesor, mientras que su contraparte de lino sería considerablemente más delgada de 12 a 16 centímetros. Esto ahorra mucho material. Las capas delgadas son factibles, ", dice Binde. Los esfuerzos de los investigadores para optimizar el innovador material de construcción continúan mientras está pendiente la aprobación de las autoridades de construcción.
