A BME Építőanyagok és Magasépítés Tanszékén párhuzamosan fejlődő három kulcstechnológia – a hurkolt 3D vasalási rendszer, a cementkötésű szénszálas betét és a 3D betonnyomtatás – mostanra olyan érettségi szintre jutott, hogy közös demonstrációs projektben léphetnek ki a piacra, bizonyítva ipari alkalmazhatóságukat.
A BME sorozatunk eddigi részeiben részletesen bemutattuk a BME Építőanyagok és Magasépítés Tanszék Laboratóriumának három kulcstémáját: a STAREX–PERFYCON hurkolt, háromdimenziós vasalási rendszert, a cementkötésű szénszálas betétet, valamint a 3D betonnyomtatás fejlesztési irányait és laborvizsgálatait. Ezek az eredmények egy irányba mutatnak:
a vasbeton vasalás centrikus logikáját egy új, kompozit-szemléletű konstrukció váltja, amely automatizálhatóságot és speciális anyagtulajdonságokat kínál.
A STAREX-betétekkel készült, nyomott próbatestek 50 százalék feletti alakváltozást is törés nélkül viseltek, ami a duktilitás szempontjából új kategóriát teremt; a cementkötésű szénszálas betétek pedig korróziómentes, tűzálló és nagy szakítószilárdságú alternatívát jelentenek. Ezt egészíti ki a 3D betonnyomtatás rétegről rétegre épülő, sablonmentes technológiája társul, amely komplex geometriákat tesz lehetővé minimális anyagveszteséggel.
A piacra lépni a legrövidebb úton?
A legutóbbi, Balázs L. György által vezetett szakmai egyeztetés már kifejezetten a piacra lépés feltételeire koncentrált. Világos, hogy a kutatói igazolások mellé ipari beépítési tapasztalat, közúti és hídüzemeltetési szempontból értelmezhető referenciák szükségesek.
A beszélgetésben előkerültek a közúti hidak tipikus teherbírási értékei és a geometriai sajátosságok, amelyekhez a prototípusokat illeszteni kell. Az elhangzottak alapján a demonstrációs alkalmazásnak valódi üzemeltetési környezetet kell modelleznie. Szintén napirenden volt a próbabeépítéseket segítő finanszírozási keret és az előfinanszírozás igénye.
A piac felé vezető legrövidebb út egy nyilvános helyszínen telepített, néhány méter fesztávolságú demonstrációs gyaloghíd lehet.
Ez a „kicsi, de valós” referencia szerkezet a statikai igénybevételek szempontjából ellenőrizhető, kommunikálható és mérhető referenciát adna. Alkalmas a 3D vasalás duktilis viselkedésének, a cementkötésű szénszál tartóssági előnyeinek és a nyomtatott geometriák szerkezeti viselkedésének összevetésére. Nem véletlen, hogy a műhelyben már hídgeometriájú nyomtatott elemmel is kísérleteztek, és a szénszálas betét ipari környezetben is megjelent, például felüljáró-szegélyelemekben, ami erősíti a technológia érettségét.
Az ipari adaptáció kulcsa
A gyors ipari adaptáció kulcsa az anyag–geometria–technológia együtt tervezése. A hurkolt elemek sűrűségét és átmérőjét a beton szemcseeloszlásával és a hurokgeometriával összehangoltan kell meghatározni, hogy a keverék biztonságosan kitöltse a szerkezetet és a tapadás megfelelő legyen.
Látszó felületeknél a kiülő acélelemek felületvédelme vagy a takaróréteg biztosítása szükséges, míg a cementes mátrixú szénszálas betétek tűzállósági és korróziómentességi előnyei itt is érvényesülnek. A 3D nyomtatásnál a fúvóka-átmérő, a beton reológiai tulajdonságok („állásképesség”, rétegstabilitás) és a rétegkapcsolat meghatározó, a betétek integrációja pedig – előre elhelyezett hurkokkal, utólagos beillesztéssel vagy moduláris kombinációkkal – már több működő laboratóriumi megoldással is igazolt.
Mégis mi lehetne az első pilot projekt?
A következő 6–12 hónapban megvalósítható egy demonstrációs gyaloghíd, amelynek első szakasza a koncepció kidolgozása, az engedélyezési egyeztetések és a szabványosító vizsgálati csomag összeállítása lehetne. Ezt az előregyártás és a helyszíni beépítés követi, célzott mérési sorozattal teherpróbák, alakváltozás- és rezgésvizsgálatok, fárasztóvizsgálatok és az eredmények publikálásával.
Párhuzamosan célszerű a tervezői, kivitelezői, üzemeltetői és finanszírozói oldal bevonását egy strukturált KPI-rendszerhez kötni, amely a költség-, idő- és CO₂-megtakarítást valós üzemeltetési környezetben méri. A várható európai szabványfejlesztések – a nem hagyományos vasalási rendszerek és a nyomtatott vasalt beton sajátosságainak kezelésével – további szabályozási hátteret adhatnak a szélesebb körű bevezetéshez.
A kutatás olyan technológiai és bizonyítási érettséget ért el, amely már terepi kipróbálást indokol. A demonstrációs híd egyetlen projektben képes lenne összehozni a három technológia bizonyítékait és a piaci validációt. Pontosan azt a referenciát, amelyre az ipar és a szabályozó is kíváncsi.
„A következő fejezet így már nem a laborban, hanem a terepen íródik.”
BME Kollégái várják az önkormányzatok, tervezők, kivitelezők és üzemeltetők jelentkezését akár a demonstrációs híd, vagy egyéb pilot programhoz.
Borítókép: BME betonlabor, BME épület
