A vida útil dos túneis hoje é projetada para durar pelo menos cem anos - no caso do túnel de base do Brenner, é até 200 anos. O problema com isso:"A vida útil é atualmente calculada com base em índices teóricos e valores empíricos. Condições ambientais, como águas subterrâneas quimicamente agressivas, por exemplo, pode possivelmente levar a medidas de manutenção de alto custo mais cedo do que o esperado, "diz Florian Mittermayr, pesquisador do Instituto de Tecnologia e Teste de Materiais de Construção da Graz University of Technology.

Concentre-se no novo, conhecimento fundamental sobre concreto projetado

Uma das medidas de suporte mais importantes na construção de túneis é o uso de concreto projetado, também conhecido como concreto projetado. Neste aplicativo, o concreto é aplicado através de um bico e, dependendo dos requisitos, misturas são adicionadas. Os projetos de mistura para concreto projetado têm se baseado em experiências e conhecimentos práticos. Os resultados do projeto de pesquisa devem agora fornecer dados básicos para combinações duráveis ​​precisas e feitas sob medida.

Para descobrir como diferentes formulações de concreto projetado interagem com o ambiente, quais formulações são mais adequadas para quais influências ambientais e quais efeitos os aditivos têm na durabilidade e trabalhabilidade, Mittermayr iniciou o projeto de pesquisa "Concreto Pulverizado Avançado e Sustentável (ASSpC)" junto com Wolfgang Kusterle do Laboratório de Concreto de OTH Regensburg e da Sociedade Austríaca de Tecnologia de Construção (ÖBV). "Por quatro anos, investigamos o processo em sua totalidade em muitos testes de laboratório e em grande escala e fornecemos suporte científico em vários locais de construção de túneis, "explica Mittermayr. Os pesquisadores foram capazes de desvendar como o concreto projetado deve ser processado idealmente e como os ligantes devem ser constituídos para atingir uma durabilidade particularmente alta.

Design de mistura otimizado

Uma descoberta principal é que o concreto projetado pode ser projetado de forma mais durável quando os cimentos, materiais cimentícios complementares, as adições e agregados são mais adequados aos requisitos. Mesmo pequenos desvios na quantidade podem reduzir o efeito desejado.

Nas investigações, foi provado que a escória de alto forno granulada - em combinação com outros materiais cimentícios suplementares - é uma forma eficaz de aumentar a resistência contra o ataque de sulfato. Os íons sulfatos (N.B. geralmente causados ​​pela dissolução do gesso) podem estar presentes no solo ou nas águas subterrâneas e levar a deformações e, posteriormente, a rachaduras no concreto. Materiais cimentícios suplementares como metacaulim ou siderita do Styrian Erzberg ajudam a reduzir a contribuição do concreto projetado para as formações de sinterização no sistema de drenagem. Nesse contexto, a sinterização refere-se ao processo de precipitação de carbonato de cálcio nas tubulações de drenagem dos túneis. Isso pode levar ao entupimento do sistema de drenagem e, portanto, é um motivo frequente para o fechamento de túneis devido a trabalhos de manutenção.

Além disso, mesmo uma pequena adição de pó de calcário ultrafino pode aumentar significativamente a resistência inicial do concreto projetado. Este efeito torna possível o uso de aditivos como escória de alto forno granulada, metacaulim ou siderita em quantidades maiores do que é possível atualmente, tornando o concreto projetado não apenas mais durável, mas também mais sustentável.

Transferência de pesquisa e perguntas abertas

As questões importantes para o concreto projetado durável e sustentável em relação aos materiais e misturas constituintes e sua interação com a mídia circundante puderam ser esclarecidas e decifradas. e os parceiros do projeto estão agora preparando os resultados detalhados para aplicação prática. "Outro marco em termos de sustentabilidade; estamos particularmente satisfeitos com isso. A vida útil prolongada significa que os túneis agora podem ser mantidos em intervalos mais longos, o esforço de manutenção é reduzido para o operador e para os motoristas, isso significa menos congestionamento. Também impressionante é o zelo de pesquisa das universidades, que está ajudando a posicionar nosso material de construção cada vez mais como um material ecologicamente correto com formulações precisas e feitas sob medida, "explica Sebastian Spaun, diretor administrativo da Associação da Indústria de Cimento Austríaca (VÖZ), outro importante parceiro do consórcio.

Para Michael Pauser, diretor administrativo da Sociedade Austríaca de Tecnologia de Construção (ÖBV), “O projeto de pesquisa ÖBV-FFG é mais uma prova de que essas formulações de concreto recentemente investigadas e na prática já testadas contribuem para os objetivos de proteção do clima. A cooperação entre universidades, clientes e a indústria de construção e materiais de construção garantem que a pesquisa seja orientada para a prática e seus resultados serão incorporados às diretrizes de concreto projetado da Sociedade Austríaca de Tecnologia de Construção, que é conhecido além das fronteiras da Áustria. "

Outro achado importante do projeto também é a influência da tecnologia de aplicação do concreto projetado. Quaisquer questões em aberto e o potencial de melhoria associado a isso devem ser investigados em um novo projeto de pesquisa e as respectivas sugestões de melhoria desenvolvidas.

Cooperação dos principais jogadores

O consórcio científico incluiu pesquisadores dos Institutos TU Graz de Geociências Aplicadas e de Tecnologia e Teste de Materiais de Construção, o Laboratório de Concreto de OTH Regensburg e o grupo de trabalho de tecnologia de materiais da Universidade de Innsbruck. Os cientistas foram apoiados pela "competência concentrada de concreto projetado industrial da Áustria, "diz Kusterle.