Ευκαιρίες και προκλήσεις εφαρμογής ινών γυαλιού και σύνθετων υλικών στον τομέα των υποδομών

Σήμερα θέλω να μοιραστώ ένα άρθρο μαζί σας:

Πριν από μια δεκαετία, συζητήσεις γιαυποδομήπεριστρεφόταν γύρω από το πόσα επιπλέον χρήματα χρειάζονταν για να το διορθώσουν. Σήμερα, όμως, δίνεται αυξανόμενη έμφαση στη βιωσιμότητα και την ανθεκτικότητα σε έργα που αφορούν την κατασκευή ή την επισκευή εθνικών δρόμων, γεφυρών, λιμανιών, δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας και πολλά άλλα.

Η βιομηχανία σύνθετων υλικών μπορεί να προσφέρει βιώσιμες λύσεις που αναζητούν οι πολιτείες των ΗΠΑ. Με αυξημένη χρηματοδότηση, όπως προτείνεται στο νομοσχέδιο για τις υποδομές 1,2 τρισεκατομμυρίων δολαρίων, οι κρατικές υπηρεσίες των ΗΠΑ θα έχουν περισσότερη χρηματοδότηση και ευκαιρίες να πειραματιστούν με καινοτόμες τεχνολογίες και τεχνικές κατασκευής.

Ο Greg Nadeau, Πρόεδρος και Διευθύνων Σύμβουλος της Infrastructure Ventures, δήλωσε: «Υπάρχουν πολλά παραδείγματα σε όλες τις Ηνωμένες Πολιτείες όπου η χρήση σύνθετων καινοτομιών έχει αποδειχθεί αποτελεσματική, είτε πρόκειται για γέφυρες είτε για ενισχυμένες κτιριακές κατασκευές. Ο τεράστιος αντίκτυπος στον νόμο για τις υποδομές γεφυρών πέρα ​​από τις τακτικές πιστώσεις Η επένδυση παρέχει όντως την ευκαιρία στα κράτη να χρησιμοποιήσουν αυτά τα κεφάλαια για να επεκτείνουν τη χρήση και την κατανόηση αυτών των εναλλακτικών υλικών. Δεν είναι πειραματικά, αποδεδειγμένα λειτουργούν».

Σύνθετα υλικάέχουν χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή γεφυρών ανθεκτικό στις κρούσεις. Οι γέφυρες στις παράκτιες και βόρειες πολιτείες των ΗΠΑ που χρησιμοποιούν αλάτι στο δρόμο κατά τη διάρκεια του χειμώνα έχουν σαπίσει λόγω διάβρωσης του χάλυβα σε κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα και προεντεταμένο σκυρόδεμα. Η χρήση μη διαβρωτικών υλικών όπως οι σύνθετες νευρώσεις μπορεί να μειώσει το χρηματικό ποσό που πρέπει να δαπανήσει το Υπουργείο Μεταφορών των ΗΠΑ (DOTs) για τη συντήρηση και τις επισκευές γεφυρών.

Ο Nadeau είπε: «Τυπικά, οι συμβατικές γέφυρες με ονομαστική διάρκεια ζωής 75 ετών πρέπει να αντιμετωπίζονται ουσιαστικά σε μια περίοδο 40 ή 50 ετών. Η χρήση μη διαβρωτικών υλικών με βάση την επιλογή του υλικού σας μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής και να μειώσει τους μακροχρόνιους κύκλους ζωής. κόστος."

Υπάρχουν και άλλες εξοικονομήσεις κόστους. «Αν είχαμε ένα υλικό που δεν θα διαβρωθεί, η σύνθεση του σκυροδέματος μπορεί να ήταν διαφορετική. Για παράδειγμα, δεν θα χρειαζόταν να χρησιμοποιήσουμε αναστολείς διάβρωσης, που κοστίζουν περίπου 50 δολάρια ανά κυβικό υάρδα», δήλωσε ο καθηγητής του Πανεπιστημίου του Μαϊάμι και διευθυντής του Τμήματος Πολιτικών και Αρχιτεκτονικών Μηχανικών Antonio Nanni.

Οι γέφυρες που κατασκευάζονται με σύνθετα υλικά μπορούν να σχεδιαστούν με πιο βελτιωμένες δομές στήριξης. Ο Ken Sweeney, Πρόεδρος και Κύριος Μηχανικός της Advanced Infrastructure Technologies (AIT), δήλωσε: «Αν χρησιμοποιούσατε σκυρόδεμα, θα ξοδεύατε πολλά χρήματα και πόρους για να χτίσετε τη γέφυρα για να υποστηρίξετε το βάρος της, όχι τη λειτουργία της, δηλαδή τη μεταφορά κίνησης. Εάν μπορούσατε να μειώσετε το βάρος του και να έχετε υψηλότερη αναλογία αντοχής προς βάρος, αυτό θα ήταν ένα τεράστιο όφελος: θα ήταν φθηνότερο να κατασκευαστεί.»

Επειδή οι σύνθετες ράβδοι είναι πολύ ελαφρύτερες από τον χάλυβα, απαιτούνται λιγότερα φορτηγά για τη μεταφορά σύνθετων ράβδων (ή εξαρτημάτων γεφύρωσης από σύνθετες ράβδους) στο εργοτάξιο. Αυτό μειώνει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Οι εργολάβοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν μικρότερους, χαμηλότερου κόστους γερανούς για να ανυψώσουν τα σύνθετα εξαρτήματα της γέφυρας στη θέση τους και είναι ευκολότερο και ασφαλέστερο για τους εργάτες των κατασκευών να τα μεταφέρουν.