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nouvelles solutions pour l’aménagement urbain et la construction de routes et de ponts
Les scientifiques du groupe de recherche sur la construction légère de l’université technique de Chemnitz ont mis au point un béton à armature textile contenant du béton à haute résistance et des armatures en carbone. Entre-temps, ils ont construit les premiers bâtiments prototypes de forme libre conçus selon le principe de la coque.
Le béton armé de textiles à la place de l’acier présente de nombreux avantages:
il permet d’économiser des matières premières, offre un potentiel élevé de construction légère et peut donc être utilisé de manière innovante. De plus, les tissus de renforcement tels que le carbone ne rouillent pas et ont donc une durée de vie plus longue. Les coques en béton renforcé de fibres de carbone à parois minces ont été fabriquées au moyen d’un système de coffrage flexible en plastique renforcé de fibres de verre (GFRP). Les chercheurs ont d’abord enduit et préformé les structures de renfort en textile avec de la résine, puis intégré les fibres dans le béton pour couler les coquilles. « Les systèmes de coffrage GFRP permettent non seulement une production efficace d’éléments de béton courbes renforcés par du textile, mais également le traitement d’excellentes qualités de béton« , déclare Sandra Gelbrich, Ph. D.Département des structures légères et de la technologie des polymèresde l’université technique. Entre-temps, les scientifiques ont érigé des pavillons de recherche en béton renforcé de fibres de carbone sur le campus. L’éclairage LED intégré contrôlé par des capteurs tactiles cousus est un atout particulier des bâtiments prototypes.
Plus de 130 partenaires, dont l’Université technique de Chemnitz, se sont regroupés au sein du consortium de recherche C3 – Carbon Concrete Composite pour poursuivre la recherche et le développement du composite composé de fibres de carbone et de béton hautes performances.
remplacer les armatures en acier, sensibles à la corrosion, par une combinaison de fibres de carbone, de structures textiles et de béton qui nécessitera moins souvent de réparations. « De plus, de nouvelles propriétés, telles que la conductivité thermique et électrique, doivent permettre de chauffer les composants et d’intégrer des capteurs.
Le nouveau matériau se veut plus moulable, solide, intelligent et recyclable« , résume Gelbrich, soulignant: nouvelles possibilités dans le génie civil, principalement dans la construction de ponts et de routes. ”
Fin novembre 2015, le consortium C3 a reçu le « Deutscher Nachhaltigkeitspreis » (prix allemand de la durabilité) dans la catégorie recherche. Comme l’a expliqué le jury, la recherche et le développement du nouveau matériau de construction offre « une approche prometteuse d’un changement de paradigme en génie civil et donc en design urbain ». En d’autres termes, le projet C3 peut jouer un rôle important dans un effort novateur très incisif. Le consortium C3 est coordonné par l’université technique de Dresde et financé par le ministère fédéral allemand de l’éducation et de la recherche.
Le béton de carbone, matériau composite à paroi mince, ouvre de nouveaux champs d’application et fait donc l’objet de recherches approfondies à la TU Chemnitz. Pour concrétiser les investigations scientifiques, deux pavillons de référence en coques en béton léger renforcé de carbone avec intégration fonctionnelle ont été installés.
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