L’EPA sostiene la ricerca sulla fibra di carbonio come alternativa alle armature in acciaio

Fonti: IsoTruss Inc., Springville, Utah; Personale CP

Uno specialista di polimeri fibrorinforzati che persegue la sostituzione delle armature convenzionali in acciaio ha ottenuto un premio da 100.000 dollari per il programma di ricerca sull'innovazione per piccole imprese dell'Environmental Protection Agency per sostenere la ricerca e lo sviluppo di fondazioni in calcestruzzo che aumentino le prestazioni delle torri di telecomunicazione a fronte dell'esposizione ai disastri naturali. Il successo nelle strutture delle telecomunicazioni guiderà il rinforzo in fibra di carbonio legato con resina di IsoTruss nell'edilizia, nei ponti e in altre applicazioni in calcestruzzo delle principali linee.

"Le infrastrutture devono diventare più sicure, più durature e più sostenibili", afferma Nathan Rich, CEO di IsoTruss. "Con questa sovvenzione dell'EPA, possiamo andare avanti nello sviluppo di una fondazione in cemento armato composito ecologica volta a migliorare la resilienza riducendo al tempo stesso i tempi e i costi di costruzione rispetto alle soluzioni tradizionali".

"Questa soluzione sarà tempestiva per i proprietari di torri di telecomunicazioni con la transizione alle reti 5G negli Stati Uniti che aumenterà la densità delle torri di circa 10 volte, portando a un mercato indirizzabile totale di 75 miliardi di dollari", aggiunge il direttore operativo Cromwell Wong.

Utilizzando materiali compositi con elevate proprietà di resistenza/peso, i rinforzi o le strutture IsoTruss incorporano triangoli isosceli (due lati uguali) per formare un traliccio piramidale forte e rigido. Il traliccio si sviluppa a spirale "in modo lineare a tratti in direzioni opposte attorno a una cavità centrale. Gli elementi elicoidali e longitudinali sono ripetutamente intrecciati, producendo una configurazione altamente ridondante e stabile", notano gli ingegneri di IsoTruss. L'efficienza strutturale e di peso può essere realizzata in fibra di carbonio, aramide, basalto o vetro legata con resina epossidica, poliestere o vinilestere.

Una proposta di fondazione per torre in cemento armato IsoTruss mira a ottenere il miglior getto con armature in acciaio convenzionali sfruttando l'abilità assiale e di taglio della fibra di carbonio. Se confrontata con l’acciaio, la fibra di carbonio ha un dodicesimo del peso, fornisce un maggiore assorbimento di energia e consente alle fondazioni di resistere a condizioni di carico più elevate. Il concetto IsoTruss per le torri delle telecomunicazioni è stato testato con successo con un'implementazione pilota di fondamenta in schiuma per un cliente commerciale. I costi di installazione sono stati ridotti del 60% rispetto alla tipica fondazione di una torre.