Einsatzmöglichkeiten und Herausforderungen von Glasfaser- und Verbundwerkstoffen im Bereich Infrastruktur

Heute möchte ich einen Artikel mit Ihnen teilen:

Vor einem Jahrzehnt gab es Diskussionen darüberInfrastrukturdrehte sich darum, wie viel zusätzliches Geld nötig war, um das Problem zu beheben. Heutzutage wird jedoch bei Projekten, die den Bau oder die Reparatur von Nationalstraßen, Brücken, Häfen, Stromnetzen und mehr umfassen, zunehmend Wert auf Nachhaltigkeit und Langlebigkeit gelegt.

Die Verbundwerkstoffindustrie kann nachhaltige Lösungen bieten, nach denen US-Bundesstaaten suchen. Mit einer Aufstockung der Mittel, wie sie im Infrastrukturgesetz in Höhe von 1,2 Billionen US-Dollar vorgeschlagen wird, erhalten US-Bundesbehörden mehr Mittel und Möglichkeiten, mit innovativen Technologien und Bautechniken zu experimentieren.

Greg Nadeau, Chairman und CEO von Infrastructure Ventures, sagte: „Es gibt in den Vereinigten Staaten viele Beispiele, bei denen sich der Einsatz von Verbundwerkstoffinnovationen als effektiv erwiesen hat, sei es bei Brücken oder verstärkten Gebäudestrukturen.“ Die massiven Auswirkungen auf das Brückeninfrastrukturgesetz zusätzlich zu den regulären Mitteln. Die Investition bietet Staaten die Möglichkeit, diese Mittel zu nutzen, um die Nutzung und das Verständnis dieser alternativen Materialien zu erweitern. Sie sind nicht experimentell, sie funktionieren nachweislich.“

Verbundwerkstoffewurden zum Bau stoßfesterer Brücken eingesetzt. Brücken in Küsten- und Nordstaaten der USA, die im Winter Streusalz verwenden, sind aufgrund von Stahlkorrosion in Stahlbeton- und Spannbetonkonstruktionen verrottet. Durch die Verwendung nicht korrodierender Materialien wie Verbundrippen kann der Geldbetrag gesenkt werden, den die US-Verkehrsministerien (Departments of Transportation, DOT) für die Wartung und Reparatur von Brücken ausgeben müssen.

Nadeau sagte: „Normalerweise müssen herkömmliche Brücken mit einer Nennlebensdauer von 75 Jahren über einen Zeitraum von 40 oder 50 Jahren umfassend saniert werden. Die Verwendung korrosionsfreier Materialien basierend auf Ihrer Materialauswahl kann die Lebensdauer verlängern und langfristige Lebenszyklen verkürzen. kosten."

Es gibt auch andere Kosteneinsparungen. „Wenn wir ein Material hätten, das nicht korrodiert, könnte die Zusammensetzung des Betons anders sein. Beispielsweise müssten wir keine Korrosionsinhibitoren verwenden, die etwa 50 US-Dollar pro Kubikmeter kosten“, sagte Antonio Nanni, Professor an der University of Miami und Direktor der Abteilung für Bau- und Architekturingenieurwesen.

Brücken aus Verbundwerkstoffen können mit schlankeren Stützstrukturen entworfen werden. Ken Sweeney, Präsident und Hauptingenieur von Advanced Infrastructure Technologies (AIT), sagte: „Wenn Sie Beton verwenden würden, würden Sie viel Geld und Ressourcen für den Bau der Brücke aufwenden, um ihr Gewicht zu tragen, nicht für ihre Funktion, nämlich den Verkehr zu transportieren.“ Wenn man das Gewicht reduzieren und ein höheres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht erreichen könnte, wäre das ein großer Vorteil: Es wäre billiger zu bauen.“

Da Verbundstäbe viel leichter sind als Stahl, sind weniger LKWs erforderlich, um Verbundstäbe (oder Brückenkomponenten aus Verbundstäben) zur Baustelle zu transportieren. Dadurch werden die Kohlendioxidemissionen reduziert. Bauunternehmer können kleinere, kostengünstigere Kräne verwenden, um Verbundbrückenkomponenten an ihren Platz zu heben, und für Bauarbeiter ist der Transport einfacher und sicherer.