فرص تطبيق وتحديات الألياف الزجاجية والمواد المركبة في مجال البنية التحتية

اليوم أريد أن أشارككم مقالاً:

قبل عقد من الزمن، دارت مناقشات حولبنية تحتيةتدور حول مقدار الأموال الإضافية اللازمة لإصلاحها. ولكن اليوم هناك تركيز متزايد على الاستدامة والمتانة في المشاريع التي تنطوي على بناء أو إصلاح الطرق الوطنية والجسور والموانئ وشبكات الطاقة، وغير ذلك الكثير.

يمكن لصناعة المواد المركبة أن توفر حلولاً مستدامة تبحث عنها الولايات الأمريكية. ومع زيادة التمويل، كما هو مقترح في مشروع قانون البنية التحتية الذي تبلغ قيمته 1.2 تريليون دولار، سوف تحصل وكالات الدولة الأميركية على المزيد من التمويل والفرص لتجربة التكنولوجيات المبتكرة وتقنيات البناء.

وقال جريج نادو، رئيس مجلس الإدارة والرئيس التنفيذي لشركة Infrastructure Ventures: "هناك العديد من الأمثلة في جميع أنحاء الولايات المتحدة حيث أثبت استخدام الابتكارات المركبة فعاليته، سواء كان ذلك في الجسور أو هياكل البناء المسلحة. التأثير الهائل على قانون البنية التحتية للجسور بالإضافة إلى الاعتمادات العادية. يوفر الاستثمار فرصة للولايات لاستخدام هذه الأموال لتوسيع استخدام وفهم هذه المواد البديلة. إنها ليست تجريبية، بل أثبتت فعاليتها."

المواد المركبةتم استخدامها لبناء جسور أكثر مقاومة للصدمات. تعفنت الجسور في الولايات الساحلية والشمالية الأمريكية التي تستخدم ملح الطرق خلال فصل الشتاء بسبب تآكل الفولاذ في الخرسانة المسلحة والهياكل الخرسانية سابقة الإجهاد. إن استخدام مواد غير قابلة للتآكل مثل الأضلاع المركبة يمكن أن يقلل من مقدار الأموال التي يجب أن تنفقها وزارة النقل الأمريكية (DOTs) على صيانة الجسور وإصلاحها.

وقال نادو: "عادةً، يجب معالجة الجسور التقليدية التي يبلغ عمرها الافتراضي 75 عامًا بشكل كبير على مدى 40 أو 50 عامًا. يمكن أن يؤدي استخدام المواد غير القابلة للتآكل بناءً على اختيارك للمواد إلى إطالة عمر الخدمة وتقليل دورات الحياة طويلة المدى. يكلف."

هناك وفورات أخرى في التكاليف كذلك. "إذا كانت لدينا مادة لا تتآكل، فقد يكون تكوين الخرسانة مختلفًا. وقال أنطونيو ناني، الأستاذ بجامعة ميامي ومدير قسم الهندسة المدنية والمعمارية: "على سبيل المثال، لن نضطر إلى استخدام مثبطات التآكل، والتي تكلف حوالي 50 دولارًا لكل ياردة مكعبة".

يمكن تصميم الجسور المبنية بمواد مركبة بهياكل دعم أكثر انسيابية. وقال كين سويني، الرئيس والمهندس الرئيسي لشركة تقنيات البنية التحتية المتقدمة (AIT): “إذا كنت تستخدم الخرسانة، فسوف تنفق الكثير من المال والموارد لبناء الجسر لدعم وزنه، وليس وظيفته، أي نقل حركة المرور. إذا تمكنت من تقليل وزنها والحصول على نسبة قوة إلى وزن أعلى، فسيكون ذلك بمثابة فائدة كبيرة: سيكون بناءها أرخص.»

نظرًا لأن القضبان المركبة أخف بكثير من الفولاذ، يلزم عدد أقل من الشاحنات لنقل القضبان المركبة (أو مكونات الجسر المصنوعة من القضبان المركبة) إلى موقع العمل. وهذا يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. يمكن للمقاولين استخدام رافعات أصغر حجمًا ومنخفضة التكلفة لرفع مكونات الجسر المركب إلى مكانها، ويكون حملها أسهل وأكثر أمانًا لعمال البناء.