فرصت ها و چالش های کاربرد الیاف شیشه و مواد کامپوزیت در زمینه زیرساخت

امروز می خواهم مقاله ای را با شما به اشتراک بگذارم:

یک دهه پیش، بحث هایی در موردزیرساختحول محور اینکه چقدر پول اضافی برای رفع آن نیاز است می چرخید. اما امروزه تاکید فزاینده ای بر پایداری و دوام در پروژه های مربوط به ساخت و ساز یا تعمیر راه های ملی، پل ها، بنادر، شبکه های برق و غیره وجود دارد.

صنعت کامپوزیت می تواند راه حل های پایداری را ارائه دهد که ایالت های ایالات متحده به دنبال آن هستند. با افزایش بودجه، همانطور که در لایحه زیرساختی 1.2 تریلیون دلاری پیشنهاد شده است، سازمان های دولتی ایالات متحده بودجه و فرصت های بیشتری برای آزمایش فناوری های نوآورانه و تکنیک های ساختمانی خواهند داشت.

Greg Nadeau، رئیس و مدیر عامل Infrastructure Ventures، گفت: «نمونه‌های زیادی در سراسر ایالات متحده وجود دارد که در آن استفاده از نوآوری‌های کامپوزیت، چه پل‌ها یا سازه‌های ساختمانی تقویت‌شده، مؤثر بوده است. تأثیر گسترده بر قانون زیرساخت پل علاوه بر تخصیص‌های منظم سرمایه‌گذاری فرصتی را برای دولت‌ها فراهم می‌کند تا از این بودجه برای گسترش استفاده و درک این مواد جایگزین استفاده کنند. آنها تجربی نیستند، ثابت شده که کار می کنند.

مواد کامپوزیتبرای ساخت پل های مقاوم در برابر ضربه بیشتر استفاده شده است. پل ها در ایالت های ساحلی و شمالی ایالات متحده که از نمک جاده در طول زمستان استفاده می کنند به دلیل خوردگی فولاد در سازه های بتن مسلح و بتنی پیش تنیده پوسیده شده اند. استفاده از مواد غیر خورنده مانند دنده های کامپوزیت می تواند مقدار پولی را که وزارت حمل و نقل ایالات متحده (DOTs) باید برای تعمیر و نگهداری پل صرف کند، کاهش دهد.

نادو گفت: «به طور معمول، پل‌های معمولی با عمر رتبه‌بندی ۷۵ سال باید به طور قابل توجهی در یک دوره ۴۰ یا ۵۰ ساله درمان شوند. استفاده از مواد غیر خورنده بر اساس انتخاب مواد شما می تواند عمر مفید را افزایش دهد و چرخه عمر طولانی مدت را کاهش دهد. هزینه.”

کاهش هزینه های دیگری نیز وجود دارد. "اگر ما ماده ای داشتیم که خورده نمی شد، ترکیب بتن ممکن است متفاوت باشد. آنتونیو نانی، استاد دانشگاه میامی و مدیر گروه مهندسی عمران و معماری، گفت: برای مثال، ما مجبور نیستیم از بازدارنده‌های خوردگی استفاده کنیم که هزینه آن حدود 50 دلار برای هر یارد مکعب است.

پل های ساخته شده با مواد کامپوزیتی را می توان با ساختارهای پشتیبانی ساده تر طراحی کرد. کن سوئینی، رئیس و مهندس اصلی فناوری‌های زیرساخت پیشرفته (AIT)، گفت: «اگر از بتن استفاده می‌کردید، پول و منابع زیادی را صرف ساختن پل برای تحمل وزن آن می‌کردید، نه عملکرد آن، یعنی حمل ترافیک. اگر بتوانید وزن آن را کاهش دهید و نسبت استحکام به وزن بالاتری داشته باشید، این یک مزیت بزرگ خواهد بود: ساخت آن ارزان‌تر خواهد بود.

از آنجایی که میله های کامپوزیت بسیار سبک تر از فولاد هستند، کامیون های کمتری برای انتقال میله های کامپوزیت (یا اجزای پل ساخته شده از میله های کامپوزیت) به محل کار مورد نیاز هستند. این امر باعث کاهش انتشار دی اکسید کربن می شود. پیمانکاران می‌توانند از جرثقیل‌های کوچک‌تر و کم‌هزینه‌تر برای بلند کردن اجزای پل مرکب در جای خود استفاده کنند و حمل آنها برای کارگران ساختمانی آسان‌تر و ایمن‌تر است.