BioForCE - univerzita umenia v Berlíne
Odporucit
BioForCE
(Biokompozity pre stavebné prvky)
Projekt skúma možné použitia plastov vystužených prírodnými vláknami (NFK) pre nové zdroje a ekologické stavby v súlade s princípmi ľahkej a hmotnej konštrukcie. Materiály vyrobené z obnoviteľných surovín v zásade ponúkajú veľký potenciál pre veľmi dobrú rovnováhu v rámci „posudzovania životného cyklu“ LCA a v ich kvalitatívnom dopade na životné prostredie. Doterajšie použité materiály na báze dreva sú však založené na zdroji, ktorý je v globálnom meradle nedostatočný a rastie len pomaly. Kompozitné materiály vyrobené z rýchlo obnoviteľných surovín, takzvané plasty vystužené prírodnými vláknami (NFP), ponúkajú alternatívu s veľkým rozvojovým potenciálom.
Hlavným zameraním projektu je základné preskúmanie možného použitia tyčových prvkov z NFK ako nosných konštrukčných prvkov v stavebníctve. Východiskovým bodom je výroba biologicky profilov pultrúziou, pretože tento proces umožňuje výrobu akýchkoľvek dĺžok tyčí so širokou škálou tvarov prierezu v spojení s dlhými vláknami. Použitie dlhých vlákien umožňuje týmto polotovarom mať vysokú únosnosť. Ako základ slúžia rýchlo rastúce konopné a ľanové vlákna v kombinácii s bio živicami. Týmto spôsobom sa z rýchlo obnoviteľných surovín vytvárajú stabilné, plne recyklovateľné konštrukčné prvky.
Zlepšením impregnácie vlákien a znížením vnútorného výrobného napätia sa majú optimalizovať mechanické vlastnosti, a tak sa vyvinú silné, plne recyklovateľné tyčové prvky z vláknových kompozitných materiálov. Vývoj prierezov, optimalizácia parametrov ich tuhosti a pevnosti a skúmanie možností spojenia by mali prebiehať v interaktívnom procese s vývojom ich aplikácie vo vhodných konštrukčných systémoch. Základom je výroba a experimentálna analýza materiálových a prierezových variantov. Tieto fyzikálne testy poskytujú parametre potrebné na formulovanie vhodných materiálových zákonov pre následné numerické skúmanie. Získané vedomosti by sa pomocou FEM mali využiť na analýzu a optimalizáciu celkových systémov, jednotlivých tyčí a uzlových prvkov.