EPA unterstützt Forschung zu Kohlefaser-Alternativen zu Stahlbewehrungsstäben

Quellen: IsoTruss Inc., Springville, Utah; CP-Mitarbeiter

Ein Spezialist für faserverstärkte Polymere, der herkömmliche Stahlbewehrungsstäbe ersetzt, hat einen mit 100.000 US-Dollar dotierten Preis des Small Business Innovation Research Program der Environmental Protection Agency erhalten, um die Forschung und Entwicklung von Betonfundamenten zu unterstützen, die die Leistung von Telekommunikationstürmen angesichts der Gefährdung durch Naturkatastrophen verbessern. Der Erfolg bei Telekommunikationskonstruktionen wird dazu führen, dass die harzgebundene Kohlefaserverstärkung von IsoTruss in Gebäude-, Brücken- und anderen Hauptbetonanwendungen Anwendung findet.

„Die Infrastruktur muss sicherer, langlebiger und nachhaltiger werden“, sagt Nathan Rich, CEO von IsoTruss. „Mit diesem Zuschuss der EPA können wir die Entwicklung eines umweltfreundlichen Verbundbetonfundaments vorantreiben, das darauf abzielt, die Widerstandsfähigkeit zu verbessern und gleichzeitig die Bauzeit und -kosten im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen zu senken.“

„Diese Lösung wird für Besitzer von Telekommunikationsmasten zeitgemäß sein, da der Übergang zu 5G-Netzen in den USA die Turmdichte um etwa das Zehnfache erhöhen wird, was zu einem adressierbaren Gesamtmarkt von 75 Milliarden US-Dollar führen wird“, fügt Chief Operating Officer Cromwell Wong hinzu.

IsoTruss-Verstärkungen oder -Strukturen verwenden Verbundmaterialien mit hohen Festigkeits-/Gewichtseigenschaften und enthalten gleichschenklige Dreiecke (zwei gleiche Seiten), um ein starkes, steifes Pyramidenfachwerk zu bilden. Das Fachwerk windet sich „stückweise linear in entgegengesetzte Richtungen um einen zentralen Hohlraum. Die spiralförmigen und längs verlaufenden Elemente sind wiederholt miteinander verflochten, was eine äußerst redundante und stabile Konfiguration ergibt“, bemerken die IsoTruss-Ingenieure. Struktur- und Gewichtseffizienz können in Kohlenstoff-, Aramid-, Basalt- oder Glasfasern realisiert werden, die mit Epoxid-, Polyester- oder Vinylesterharz gebunden sind.

Ein vorgeschlagenes IsoTruss-verstärktes Betonturmfundament zielt darauf ab, einen Guss mit herkömmlichen Stahlbewehrungsstäben zu übertreffen, indem es die Axial- und Scherfähigkeit von Kohlefasern nutzt. Im Vergleich zu Stahl hat Kohlefaser ein Zwölftel des Gewichts, bietet eine höhere Energieabsorption und rüstet Fundamente für höhere Belastungsbedingungen aus. Das IsoTruss-Konzept für Telekommunikationsmasten wurde mit einem Schaumfundament-Piloteinsatz für einen gewerblichen Kunden erfolgreich getestet. Die Installationskosten wurden im Vergleich zu einem typischen Turmfundament um 60 Prozent gesenkt.