Jusqu'à présent, les armatures en acier des structures en béton sont toujours précontraintes à l’aide de vérins. Cela nécessite des gaines pour le guidage des câbles, des ancrages pour la trans-mission des efforts et des presses hydrauliques pour la prétension. Les exigences d'espace de l’équipement necessaire et des ancrages définissent en grande partie la géométrie des sections pour chaque structure en béton précontraint ; un renforcement d’une structure ancienne échoue donc parfois en raison des exigences d'espace élevées de la précontrainte classique.

En quinze années de recherche, les experts de l'Empa et de re-fer AG ont mis au point une métho-de alternative jusqu’à la production en série : les alliages à mémoire de forme à base de fer. Ceux-ci se contractent lorsqu'ils sont chauffés et précontraignent ainsi la structure en béton. La précon-trainte hydraulique peut ainsi être évitée - il suffit de chauffer l'acier à l’aide d’un système élec-trique ou par des émetteurs infrarouges. Ce nouveau matériau de construction sera commercialisé sous le nom de "memory-steel". Plusieurs projets pilotes, tels que le renforcement de plusieurs dal-les en béton armé, ont déjà été couronnés de succès.

Le développement de l’alliage remonte au début des années 2000. Au cours des décennies précédentes, l'Empa avait déjà été pionnière dans le domaine du renforcement de structures en béton avec des polymères renforcés de fibres de carbone (CFRP), d'où l'idée d'utiliser des alliages à mémoire de forme pour la précontrainte du béton. Les premiers essais avec des alliages nickel-titane étaient positifs. Cependant, ce matériau connu de la médecine est beaucoup trop cher pour être utilisé dans le secteur de la construction. En 2009, les chercheurs de l'Empa ont réussi à dé-velopper un alliage à mémoire de forme à base de fer qu'ils ont également breveté. En 2012, les chercheurs autour de Julien Michels ont finalement fondé la société re-fer AG, dont Julien Michels est depuis le directeur.

L'acier à mémoire de forme doit d'abord être utilisé pour renforcer des bâtiments existants. Dès que, par exemple, de nouvelles fenêtres, portes ou cages d'ascenseur sont installées dans la struc-ture en béton d'un bâtiment ancien, un renforcement est souvent inévitable. Dans les bâtiments industriels, la capacité portante d'une ancienne dalle suspendue doit parfois être augmentée. Grâce à l'acier à mémoire, de telles tâches peuvent maintenant être facilement résolues dans des espaces confinés : Soit une bande est fixée sous le plafond à l'aide d’un clouage direct, puis chauf-fée par courant électrique ou radiateur infrarouge. Alternativement, l'armature peut également être posée dans du béton: on fraise d'abord une fente dans le plafond en béton, puis on insère l’ acier à mémoire sous forme d’une barre nervurée dans l'évidement et on remplit finalement la fen-te avec un mortier spécial. Enfin, le profilé est chauffé à l'aide d'un courant électrique continu. Une autre variante consiste à incorporer la barre de renforcement dans une couche supplémentaire de mortier ou béton projeté.

A l'avenir, l'acier à mémoire de forme pourrait également représentre une méthode pour la fabri-cation d'éléments préfabriqués en béton. La précontrainte hydraulique utilisée jusqu'à présent crée des frottements dans les structures courbes, ce qui limite l'utilisation de cette méthode. Avec un profilé en acier à mémoire de forme noyé dans le béton, il est désormais également possible de ré-aliser des constructions très courbes : lorsqu'il est chauffé, le profilé se contracte uniformément sur toute sa longueur sans perte de charge et transmet la contrainte au béton.

Les profilés en acier à mémoire prêts au montage sont fabriqués par Voestalpine Böhler Edelstahl GmbH & Co KG en Autriche. L'entreprise travaille également avec re-fer AG et l'Empa pour dé-velopper la composition et les propriétés de l'alliage. 

Le nouvel acier à mémoire sera présenté aux experts et architectes intéressés lors de quatre confé-rences spécialisées. Les interlocuteurs sont des experts de re-fer AG, des chercheurs de l'Empa, des experts en béton de Sika AG et de l’entreprise de précontrainte Stahlton AG.