Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași, parte dintr-un consorțiu internațional care lucrează la betonul viitorului

Miercuri, 29 iunie 2016, la Facultatea de Construcții și Instalații de la Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași, a avut loc un experiment în care o structură de beton a fost supusă unei acțiuni seismice. Experimentul face parte dintr-un amplu proiect european, Anagennisi, la care colaborează un consorțiu format din 17 instituții.

Anagennisi este un proiect finanțat prin programul-cadru pentru cercetare și dezvoltare tehnologică FP7 al Comisiei Europene, are ca scop dezvoltarea de soluții inovative privind refolosirea componentelor din anvelope în aplicații de beton noi, de înaltă valoare și cu un impact redus asupra mediului înconjurător.

„Dintre toate industriile din lume, cea a construcției folosește cele mai multe materiale, iar multe dintre aceste materiale trebuie să îndeplinească anumite caracteristici: rezistență, rigiditate, calități estetice, conductivitate etc. Și există materiale folosite în alte industrii care au aceste proprietăți, chiar dacă sunt deșeuri, care pot fi reciclate și refolosite în construcții. Anvelopele sunt produse foarte bine construite, făcute să reziste unor condiții extreme și medii de exploatare foarte diferite, cu rezistență și deformabilitate foarte mari. Acestea sunt alcătuite din cauciuc, oțel și fibre textile din polimeri, care sunt foarte rezistente și deosebit de valoroase. La sfârșitul vieții, anvelopele sunt aruncate nu pentru că nu mai sunt durabile, ci pentru că la suprafață cauciucul a fost folosit. În trecut, ele erau aruncate în gropi de gunoi, însă acum directivele europene și internaționale impun reducerea poluării și creșterea sustenabilității produselor, ceea ce interzice aruncarea anvelopelor în gropile de gunoi. Așa că am decis să vedem ce putem face cu materialele din anvelope – cauciuc, oțel și fibre – în construirea betonului. Estimăm că la nivel mondial anual sunt aruncate un miliard de anvelope”, explică prof. Kypros Pilakoutas de la Universitatea din Sheffield, coordonatorul proiectului.

• Cauciucul este un material foarte deformabil care absoarbe multă energie și poate fi folosit pentru a face beton mai flexibil și mai deformabil decât cel convențional, beton care prezintă o comportare mai bună la cutremure și chiar la explozii.
• Fibrele de oțel din anvelope, odată ce sunt curățate și procesate, pot fi folosite pentru a ranforsa betonul, material foarte casant.
• Fibrele textile, mai subțiri îmbunătățesc comportarea la fisurare a betonului.

În experimentul de miercuri, de la platforma seismică a TUIAȘI, a fost testată rezistența seismică a unei structuri din beton armat convențional. Datele colectate în cadrul acestui experiment vor servi drept criteriu de măsurare pentru următorul experiment, care va avea loc tot la TUIAȘI. În cadrul celui de-al doilea experiment, aceași structură, de data aceasta construită din noul beton, cu materiale reciclate din anvelope, se va determina eficiența acestui nou compozit. În construcții, de obicei, din cauza zidurilor de umplutură, stâlpii din beton armat devin scurți și cedează din forța tăietoare.

Modelul experimental a cedat la o accelerație mai mare decât cea a unui cutremur uzual. Următorul experiment se va efectua pe un model structural cu materiale din anvelope uzate.

In același timp se anticipează o creștere a capacității de disipare a energiei, datorită influenței favorabile a granulelor din cauciuc înglobate în beton”, explică prof. univ. dr. ing. Mihai Budescu, de la Facultatea de Construcții și Instalații.

Pentru a demonstra că aplicațiile proiectului Anagennisi au valoare practică și că acest nou tip de beton este mai convenabil decât cel convențional, consorțiul a proiectat și construit deja structuri bazate pe acest tip de compozit, una dintre cele mai recente fiind un tunel auto în Spania. De asemenea, refolosirea materialelor din anvelope este cu cel puțin 20% mai ieftină.

Până acum, implicarea Universității Tehnice „Gheorghe Asachi” din Iași, prin Facultatea de Construcții și Instalații, în proiectul Anagennisi, constă în:

• Stabilirea proprietăților mecanice ale betoanelor cu granule din cauciuc la acțiuni în regim static și în regim dinamic.
• Trasarea curbei caracteristice complete pentru a stabili capacitatea de absorbție a energiei la solicitarea de compresiune.
• Răspunsul structural al unor stâlpi scurți din beton cu granule din cauciuc confinați cu membrane compozite.
• Modelarea numerică a comportării unor structuri experimentale din betoane normale și betoane cu granule din cauciuc cu fracțiuni volumetrice.
• Participarea la studiul sustenabilității soluțiilor propuse prin evidențierea evaluării pe durata de viață, atât din punctul de vedere al comportării ecologice cât și al costurilor.

„Cooperarea Universității Tehnice cu Universitatea din Sheffield este încă din 1992, timp în care am lucrat la proiecte europene comune și în cadrul unor acorduri bilaterale la dezvoltarea învățământului în construcții în limba engleză. După ce s-au desfășurat cu succes activitățile în cadrul a trei proiecte anterioare, finanțate de către Uniunea Europeană, am ajuns să propunem împreună în cadrul Programului Cadru 7 acest proiect, Anagennisi, care înseamnă renaștere, deci de fapt utilizarea resurselor provenite din anvelopele uzate care se găsesc din belșug în toată Europa, la elemente și structuri din beton armat pentru construcții”, explică prof. univ. dr. ing. Nicolae Țăranu, director partener TUIAȘI în cadrul consorțiului.

Alături de Universitatea din Sheffield, Departamentul de Inginerie Civilă și Structurală (Marea Britanie), liderul de proiect, din consorțiu mai fac parte: Imperial College London (Marea Britanie), Twincon Limited (Marea Britanie), Universitatea din Zagreb, Facultatea de Inginerie Civilă (Croația), Arkada Ltd (Croația), Gradmont Ltd (Bosnia și Herțegovina), Werkos Ltd (Croația), DULEX Ltd (Croația), Gumiimpex – GRP Ltd (Croația), Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași, Facultatea de Construcții și Instalații, Universitatea Tehnologică din Cipru, Zebra General Constructions Ltd (Cipru), AdriaticaRiciclaggio e AmbienteAbruzzo s.r.l. (Italia), European Tyre Recycling Association (Franța), COMSA S.A.U. (Spania), Fhecor Ingenieros Consultores, S.L. (Spania) și ZYP Ingeniería Geomática, S.L. (Spania).