A projekt bemutatása:

A vasbeton, illetve a feszített vasbeton szerkezeteknek az acélbetét korróziója következtében csökken az élettartamuk és nő a fenntartási költségük. Bár már léteznek részmegoldások a korróziós károsodás megelőzésére (pl. a beton tömörebb mikroszerkezete, a betonfedés növelése, az acélbetétek epoxi gyantával való bevonása), de ezek egyike sem oldja meg teljesen a problémát.

Az infrasturktúrális szerkezetek esetén a korróziós károk és felújítási költségek országos szinten nagyon jelentősek minden évben. Ennek következtében jelenleg egyes felújítások sajnálatos módon elmaradnak vagy eltolódnak, ami a hídszerkezet gyorsuló leromlását eredményezheti. Projektünk eredményeként a helyzet jelentősen javulna.

Célkitűzésünk olyan betonelemek fejlesztése, a hozzájuk szükséges iparosított technológia és számítási-tervezési módszerek kidolgozásával, ahol a húzóerők fölvételére korrózióra nem hajlamos anyagok kerülnek alkalmazásra.

A kidolgozásra kerülő technológia lehetőséget biztosít teherbíró elemek (hídgerendák és tetőhéj szerkezeti elemek) készítésére, amelyekben a húzóerőket nagy szilárdságú, de nem korrodáló szálerősítésű polimer betétek (FRP - fibre reinforced polymer) biztosítják. Az acél jelenlétének hiányában lényegesen hosszabb élettartamú betonelemeket és szerkezeteket építhetünk, aminek további hozadéka a gazdaságosabb üzemeltetés, valamint az alacsonyabb költség a teljes életciklusra vetítve.

Második fejlesztési irány a szövetbeton héjszerkezetek kifejlesztése. Ebben az esetben a héjszerkezetben fellépő húzóerőket az FRP anyagú szövetek veszik fel. Sajátos esetekben, a szövetbeton héjszerkezet bent maradó zsaluzatként is alkalmazható. A szövetszerkezetek alkalmazásával változatos formavilágot tudunk létrehozni. Így olyan szerkezeti megoldásokat alkalmazhatunk, amelyek megvalósítására eddig nem volt lehetőség. Továbbá, a betonfedés csökkenése miatt (nincs korróziós veszély), lényegesen alacsonyabb önsúlyú elemek készíthetőek, ami nagyobb fesztávú szerkezetek készítését teszi lehetővé. A szövetszerkezetek alkalmazásának további előnye az acélénál nagyobb tűzállóság.

Az alkalmazható formavilág erő átadásának modellezése komoly mérnöki feladat, ezért ennek kisminta modelljét készítenénk el a beton 3D nyomtatása által.

A projekt megvalósításán keresztül a várható legfontosabb eredmény vállalati szinten az új termékcsoport kialakítása, bevezetése és értékesítése a hazai, illetve nemzetközi építési piacokon. A projekt eredményeként megszerzett tudás illetve új technológia tovább értékesítése is megvalósulhat. E projekt a keretében elkészül az első hazai feszített előregyártott FRP hídgerenda prototípusa. Ez nemzetközi szinten is jelentős eredménynek számít.

A feladat kutatási hátterét a BME laboratóriumi infrastruktúrája, és a betonkutatások tapasztalataiból származó tudás biztosítja. A 3D beton nyomtatás hazánkban és a világban is, teljesen új módszer. Ennek részben előzménye a lövelltbeton technológia, amelyben az Uvaterv egy korábbi K+F fejlesztés révén már megfelelő tudással és tapasztalattal rendelkezik. Továbbá, a Ferrobeton Zrt.–vel számos sikeres fejlesztési munkát végeztük, ami a prototípus gyártás megbízható hátterét garantálja.

A projekt fenntarthatóságát a létrejövő technológiák, illetve termékek értékesítése biztosítja, hiszen a tervezett eredményekre a piacon már jelenleg is igény van (speciális híd-, és magasépítési gerendák, héjszerkezetek stb.).