Um novo material de construção chamado aço com memória, desenvolvido na Empa está prestes a ser lançado no mercado. O material pode ser usado para reforçar estruturas de concreto novas e existentes. Quando o material é aquecido (uma única vez), o pré-esforço ocorre automaticamente.

Hoje, os reforços de aço em estruturas de concreto são principalmente protendidos hidraulicamente. Isso requer dutos para guiar os cabos de tensão, âncoras para transferência de força e macacos hidráulicos cheios de óleo. Os requisitos de espaço de todos esses aparelhos criam as condições geométricas de enquadramento para cada estrutura de concreto protendido; o reforço de estruturas mais antigas, portanto, às vezes falha devido aos elevados requisitos de espaço deste método comprovado.

Após 15 anos de trabalho de pesquisa, especialistas da Empa agora relatam um método alternativo para a prontidão de produção em série:ligas com memória de forma baseadas em ferro que se contraem durante o aquecimento e, assim, pré-tensionam permanentemente a estrutura de concreto. O pré-esforço hidráulico pode, portanto, ser evitado - é suficiente aquecer o aço brevemente, por exemplo, por meio de corrente elétrica ou radiadores infravermelhos. O novo material de construção será comercializado com o nome de aço com memória. Vários projetos piloto, como o reforço de várias lajes de concreto armado, já foram bem sucedidos.

Desenvolvimento de aço de memória

O desenvolvimento do aço com memória começou no início dos anos 2000. Nas décadas anteriores, A Empa já havia sido pioneira no reforço de concreto com polímeros reforçados com fibra de carbono (CFRP). Isso levou à ideia de usar ligas com memória de forma para protensão de concreto. Os testes iniciais com ligas de níquel-titânio foram positivos. Contudo, o material conhecido da medicina é caro demais para uso no setor de construção. Em 2009, Os pesquisadores da Empa conseguiram desenvolver uma liga com memória de forma à base de ferro, que eles também patentearam. Em 2012, pesquisadores de Julien Michels finalmente fundaram a empresa Re-fer AG; Michels é CEO da jovem empresa desde então.

O aço com memória destina-se ao reforço de edifícios existentes. Por exemplo, assim que novas janelas, portas ou poços de elevador são instalados na estrutura de concreto de um edifício antigo, um novo reforço da estrutura de suporte de carga é freqüentemente inevitável. Em edifícios industriais, a capacidade de carga de uma velha laje suspensa às vezes precisa ser aumentada. Graças ao aço da memória, agora, essas tarefas também podem ser resolvidas em espaços confinados. Uma tira de aço especial pode ser fixada sob o teto usando buchas e então aquecida com eletricidade ou um radiador infravermelho. Alternativamente, a armadura também pode ser fixada em concreto. Primeiro, uma ranhura é fresada na superfície da laje de concreto; em seguida, uma barra de reforço nervurada feita de aço memória é inserida na ranhura e preenchida com argamassa especial. Finalmente, o perfil é aquecido com o auxílio de corrente contínua e, portanto, pré-esforçado. Outra variante é embutir a barra de reforço em uma camada adicional de concreto projetado.

Elementos de concreto pré-moldado com geometria especial

No futuro, o aço com memória também pode ser um método comprovado para a fabricação de peças de concreto pré-moldado com uma geometria até então desconhecida. A protensão hidráulica usada até hoje cria atrito em estruturas curvas, o que limita bastante o uso deste método. Com um perfil de aço com memória embutido no concreto, construções altamente curvas agora também são possíveis. Quando aquecido, o perfil se contrai uniformemente em todo o seu comprimento, sem perdas por atrito e transfere a tensão para o concreto.